ابتكار المجهر واكتشاف الخلية بصيرة بلّورة... 2/2

ابتكار المجهر واكتشاف الخلية
بصيرة بلّورة... 2/2
تجدر الإشارة إلى "العدسات الغاطسة" التي تستخدم في إيضاح العينات على درجة كبيرة من الدقة تغمر والحالة هذه العدسة الشيئية في زيت الأرز الذي يمنع – تبعا لخصائصه – تسرب الأشعة الضوئية خارج المحيط المرئي، مما يسهل رؤية الأبعاد الدقيقة في وضوح تام.
من ناحية أخرى ظهرت بعض المجاهر البصرية الجديدة كالمجهر الاستقطابي الذي يسمح برؤية العينات المدروسة من خلال الضوء المركز في مستوى فراغي واحد ويستخدم في البحث عن الأجسام الكاسرة للضوء كما هو الحال في أمراض الكلية. أما المجهر الفوقي وهي تسمية مجازية للمجهر العادي فيستند في مبدئه إلى إضاءة العينة جانبيا – وليس اعتمادا على شفافيتها – ويظهر عندها الشكل مضخما باللونين الأبيض والأسود. تستخدم هذه المجاهر في رؤية الأجسام المتحركة أو تلك التي يصعب تلوينها كما هو الحال في البحث عن البكتيريا اللولبية المسببة لداء السفلس.
ساهم إدخال الأجهزة الكهربائية والتلفزيونية الدقيقة في الأنظمة المجهرية العادية في نقل المجاهر من مخابرها إلى غرف العمليات الجراحية الفائقة الدقة بجراحة العيون والأعصاب أو عند معالجة بعض حالات الصمم وأخيرا في زراعة الأعضاء الحية.
لم تتوقف الاكتشافات البيولوجية التي تمت بفضل المجهر البصري عند روبرت براون، فتقدم صناعة العدسات وتطور دقة التحكم في ضبطها، سمحت للألماني ولدير G.Waldeyer العام 1888م، برؤية العصيات الوراثية أو الكروموزومات Chromosomes (يبلغ طولها عند الإنسان 0,005 ميلليمتر) داخل النوى الحية ومنح المجهر البصري شهرة عالمية للفرنسي لويس باستور L.Pasteur عند اكتشافه الخمائر والبكتيريا اللبنية العام 1870م، لكن القوة التكبيرية المحدودة للعدسات الزجاجية دعت الفيزيائي الألماني هانس بوش Hans Busch ليضع العام 1926م تصاميمه في إنتاج مجهر إلكتروني قادر على تكبير اللامرئيات. ونجح زميله آرنست روسكا Ernest Ruska من بعده في إنتاج أول مجهر إلكتروني العام 1933م.
تستخدم المجاهر الإلكترونية والبروتونية في الأبحاث البالغة الدقة والتعقيد، إذ تبدأ استطاعتها التكبيرية ابتداء من مئة ألف مرة وما فوق... وتعتمد في عملها على تدفق حزمة محددة من الإلكترونات Electrons السالبة الشحنة الكهربائية أو البروتونات Protons الموجبة الشحنة ضمن موجات قصيرة جدا بدل الموجات الضوئية المرئية في المجاهر العادية.
Electron
يتألف النظام البصري في المجاهر الإلكترونية من وشائع كهرومغناطيسية لتحل مكان العدسات البلورية في المجاهر العادية. أما رؤية العينات مكبرة فتتم بالتقاط صور فوتوغرافية لها أو بواسطة بثها مباشرة عبر شاشات تلفزيونية عادية أو مشعة أو بعد برمجتها معلوماتيا – بواسطة الكومبيوتر – في مخططات خاصة.
يمكننا أن نميز ثلاثة أنواع رئيسية من المجاهر الإلكترونية:
*المجهر الكلاسيكي: تعمل حزمة الالكترونات المرسلة على كشف العينة المدروسة ورؤيتها مباشرة من خلال منظار خاص أو بإرسال صور مكبرة عنها غالبا ما يستخدم هذا النوع في العلوم الحيوية لكشف المتعضيات التي لا ترى في المجهر البصري العادي.
*المجهر ذو المسح الشعاعي: تضاء العينة بواسطة إنارة إلكترونية خاصة Electroluminescence، وتظهر الصور عن طريق بث الأشعة فوق البنفسجية في شاشات خاصة تشبه شاشة الرادار في المحطات الأرضية، يكشف هذا النوع من المجاهر الدقائق الأنفسترومية ويسمح بتحديد تركيب المواد الكيميائية ونسبة شواردها الكهربائية كما هو الحال في عنصر الليثيوم.
*المجهر ذو البث الإلكتروني: تضاء العينة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية عبر عدسات خاصة. وتظهر الصور مكبرة عبر شاشات تلفزيونية، يستخدم هذا المجهر في الصناعات الإلكترونية الدقيقة وفي دراسة تركيب المعادن والصخور.
دورة الخلية
تعتبر المجاهر السينية التي تعتمد في بثها على الأشعة السينية (x) القصيرة حالة خاصة، إذ تسمح بالحصول على تكبيرات مميزة تبلغ ألف مرة حجمها الحقيقي وتستخدم في دراسة بنية العناصر الثقيلة.
فتح ابتكار المجهر الإلكتروني بابا واسعا أمام تقدم العلوم في شكل عام كالجيولوجيا والكيمياء والآثار والعلوم الحيوية في شكل خاص حيث تمت دراسة الميتاكوندريات والبروتينات والفيروسات... وغيرها. وقد استطاع وللمرة الأولى واتسون وكريك J.Watson&F.Crick رؤية الحمض النووي الوراثي Acide Desoxyribo-Nucléique) DNA) في شكله الحلزوني داخل النواة العام 1953م، ونالا من وراء اكتشافهما الكبير هذا جائزة نوبل في الطب والفيزيولوجيا العام 1962م. واتضحت بفضل العالمة الإيطالية لوريا S.Luria طبيعة الشيفرة الوراثية في نقل الصفات من الآباء إلى الأبناء وولدت في ذلك علوم جديدة أخرى كعلم الفيروسات Virologie الذي يهتم بدراسة كائنات لا تزيد أبعادها أجزاء من الميلليمكرون (الميكرون وحدة قياسية تعادل جزءا واحدا من ألف من الملليمتر) وعلم الطفيليات Parasitologie.
ومع بداية القرن20، تراجعت صناعة الزجاج المعروف في صفته المعدنية أو السيليسية أمام الصناعات التركيبية الجديدة وظهر الزجاج "العضوي" كالبلاستيك والسللوفان والسللولويد Celluloide والتي تتركب في معظمها من ألياف السللوز النباتية ولم يمنع إدخالها في الأجهزة الإلكترونية الحديثة من تسجيل نجاحات علمية جديدة في كشف البنية الدقيقة للخلايا وفي معرفة طبيعة التخثرات المعلقة فيها وتحديد نسبتها وكشف مسبباتها المرضية كما هو الحال في أعراض الأمراض الرئوية وأمراض الكلي.
لكن المراحل الخطيرة في العلوم المجهرية بدأت تهدد استقلالية الكائنات الحية وتركيبها الطبيعي. فظهور علم التكنولوجيا الحيوية أو البيوتكنولوجي Biotechnologie العام 1972م بفضل البيولوجي الهندي الأصل شاكرابارتي M.Chakrabarty منح المتعضيات الدقيقة – وراثيا – وظائف لم يسبق أن امتلكتها سابقا كالبكتيريا الملتهمة للنفط. ومع تأسيس علم الهندسة الوراثية Génie Génétique العام 1983م بفضل البروفسور براينستر R.Brinster من جامعة بنسلفانيا الأمريكية تم استئصال أجزاء معينة من الحمض النووي (DNA) البشري لتطعم على مثيلاتها في أجنة الفئران وكم كانت دهشة الأوساط العلمية كبيرة عندما غدت تلك الفئران الصغيرة عمالقة ضخمة !
هذه التطبيقات العلمية الخطيرة وإن كانت بعيدة عن النوع البشري حاليا باتت تهدد المجتمعات الحية، ونتساءل حقا: "تكنولوجيا علوم اليوم حضارة أم ويلات لأجيال الغد".
وللمزيد من المعلومات نورد لكم قراءنا الأعزاء هذا الجدول:
انتهى
*.-.*.-.*.-.*.-.*
والله الموفق
13- 06- 2016