Как выглядит волос под микроскопом: Человеческий волос под микроскопом

Содержание

Волосы и кожа под микроскопом

Назад к списку

Исследовать микромир очень увлекательно, тем более, если объекты для изучения можно находить прямо у себя. Например, очень интересно, как выглядят кожа и волосы под микроскопом, а для этого нужно только положить их под объектив.

Волосы под микроскопом: особенности

Здоровые и пышные волосы — это красота, которую подарила природа женщине (ну и, не будем спорить, мужчинам тоже!). Многие из нас не станут плакать из-за выпавшей реснички или прыщика на носу, но если выпадают волосы, то это уже основание призадуматься. Давайте посмотрим, как они выглядят под микроскопом, в том числе рассмотрим структуру больного и здорового волоса.

Для этого можно использовать обычный световой микроскоп, а для более детального изучения — электронный. Уже при увеличении 100х хорошо видны стержень, луковица и секущийся кончик.

Человеческий волос по своей структуре напоминает шерсть животного: точно такая же трубочка, заполненная креатином.

Сверху она покрыта многочисленными чешуйками — «кутикулами». Это естественная защитная оболочка. Если волос здоровый, то кутикулы плотно прилегают к нему, а поверхность такого волоса гладкая.

Так выглядит здоровый волос в электронный микроскоп:

А это уже с поврежденной поверхностью, здесь чешуйки отслаиваются. Возможно, за таким волосом не ухаживали, или он «устал» от агрессивного ухода. Для него требуется срочное восстановительное лечение.

Это ломкие волосы.

А вот секущиеся кончики, которые способны разрушить волос до самого корня. Они требуют обрезки.

Чтобы волосы сохранить здоровыми, не пренебрегайте правилами ухода, а в микроскоп вы увидите все начинающиеся проблемы.

Как выглядит кожа под микроскопом?

Для изучения кожи можно использовать учебный и даже детский микроскоп. Если вы хотите посмотреть только поверхность кожи, то под объектив положите собственный палец.

Даже при небольшом увеличении будет хорошо виден верхний слой, и вы сможете убедиться, что он похож на рельефную поверхность.

При изучении внутренних слоев лучше воспользоваться готовым биологическим материалом. Тогда вы сможете увидеть все три слоя кожи:

верхний — эпидермис, который состоит из двух видов клеток: отмирающих и обновляющихся;
второй слой — дерму, в нем находятся рецепторы, которые призваны сообщать нашему мозгу информацию о внешнем мире;
глубокий слой — соединительную ткань, отвечающую за питание и защищающую от переохлаждения.

Это внутренний слой кожи под световым микроскопом.

Но самое интересное можно увидеть в электронный микроскоп, даже если вы просто положили свою руку и хотите подробно рассмотреть верхний слой.

Это эпидермис. При большом увеличении очень похож на равнину, испещренную бороздками и складками.

А это волос, растущий из кожи.

Сальная железа чем-то напоминает кратер вулкана.

Это ороговевшая или мертвая клетка кожи. На снимке хорошо видно начало отслоения.

Если вы заинтересовались исследованием собственного организма и хотите увидеть все самое интересное с помощью микроскопа, зайдите на страницы нашего сайта. Там представлен большой ассортимент приборов для биологических исследований. Звоните, мы поможем вам сделать оптимальный выбор!

Назад к списку

изучение структуры волос — «Breman»

24 ноября 2020

Исследование микромира является крайне увлекательным занятием. Самыми интересными объектами для исследований являются ткани человека. Под микроскопом они похожи на что-то из разряда фантастики. Но помимо сугубо личного интереса изучения подобные процедуры используются и в медицинской сфере, позволяя доктору определить проблемы со здоровьем человека.

Поговорим на тему изучения волос. Роскошная и пышная шевелюра — это красота, дарованная природой. Красивая прическа является обязательным атрибутом образа как для женщин, так и для мужчин. Поэтому, когда волосы становятся ломкими, начинают выпадать или терять свой здоровый вид, каждому человеку необходимо как можно быстрее записаться на прием к специалисту.

Методика изучения волосяной структуры

В процессе изучения можно использовать как собственный волос, так и шерстинку домашнего питомца. Оптимальная длина материала должна составлять 1,5-2 см. Предварительной подготовки образца не потребуется. Достаточно положить его между покровным/предметным стеклышком, установить заготовку в специальный держатель, направить свет и опустить столик до самого конца. После этого начинается процесс настройки оптической системы.

Чтобы увидеть четкую картинку, линзу необходимо правильно сфокусировать на исследуемом объекте. Предметный столик нужно поднимать плавно и без рывков. Нижнюю подсветку включите заранее. Через мгновение вы сможете увидеть волос, который по размеру покажется схожим с человеческим пальцем. Постепенно увеличивайте изображение от 100 до 400 крат. Это позволит разглядеть чешуйки поверхности, луковицу и сам стержень.

Если вы сможете качественно отрегулировать освещение образца, то рассмотреть получится даже мелкие повреждения в виде изломов или расслоения кончика. Интересным моментом в процессе изучения является использование волосков и шерстинок различных людей и животных. Каждый тип материала обладает своим уникальным цветом и структурой. Наблюдать за этим крайне увлекательно!

Интересный факт

Студенты, учащиеся на биологических факультетах, зачастую учатся работать с микроскопом как раз на примере волос. Берутся 2 коротких образца и складываются крестиком, после чего помещаются на специальный стол. Если препарат подготовлен неверно, разглядеть пересечение не получится. Данное упражнение вы можете использовать для самостоятельной работы.

Какое оборудование используется в процессе?

В процессе исследования структуры биологического материала на микроуровне используется обычный световой микроскоп. Если специалисту потребуется более детальное изучение, он использует в работе электронный вариант оборудования. При 100-кратном увеличении можно без труда рассмотреть луковицу, стержень, а также секущийся кончик. Для удовлетворения собственного любопытства достаточно использовать обычный домашний микроскоп, который можно приобрести по невысокой цене.

Если вы решили запечатлеть процесс собственных исследований на фото или видео, то для работы потребуется специальный цифровой микроскоп. Такие модели оснащены USB-выходом для прямого соединения с компьютером. Кстати, съемки при увеличении в 100 крат оказывается вполне достаточно даже для клинической диагностики.

Особенности структуры волоса

Здоровый волос выглядит ровным, несмотря на наличие своеобразных трещин по всей поверхности.

Они называются чешуйками. Волос или шерстинка представляют собой тонкие полые трубочки, наполненные веществом под названием кератин. Чешуйки (они же — кутикулы) формируют естественную защиту. Каждая кутикула плотно прилегает к поверхности трубочки, делая ее гладкой и ровной. Это главный признак здоровых волос.

Если вы заметили, что чешуйки начинают отслаиваться, то подобная поверхность считается поврежденной. Шероховатость — это главный признак плохого ухода за шевелюрой, либо «усталости» волоса от слишком агрессивного и беспрерывного ухода. В данном случае специалисты назначают восстановительное лечение.

Ломкие волосы характерны наличием изломов на поверхности. Визуально деформация похожа на сломанную палку, стыки излома которой покрыты острыми щепками. Секущиеся кончики под микроскопом вовсе напоминают метелку. Помните, что данный тип механических повреждений способен разрушить волос до самого корня, поэтому их необходимо своевременно подстригать.

Можно ли выявить проблему без микроскопа?

Абсолютно любые перемены во внешности становятся сигналом имеющихся проблем со здоровьем. Одни из самых тревожных признаков является изменение состояния волос, которое можно условно разделить на 4 основных типа.

Волос сухой и безжизненный

Иссушение волоса зачастую спровоцировано частым использованием химических средств (краска, концентрированные шампуни, различная косметика), а также ежедневной эксплуатацией фена. Если вы уверены в качестве ухода за волосами, но положительного результата нет, то имеют место быть различные проблемы со здоровьем.

Если волосы начинают ломаться, то виной тому зачастую становится нарушение липидного обмена, либо нехватка витаминов групп A и D. Проблемы, связанные с состоянием системы ЖКТ, также являются популярной причиной безжизненного состояния волос. Ухудшение всасывания витаминов в желудке провоцирует массу проблем косметического характера.

Корни волос жирные, кончики — сухие

Комбинированные типы волос — это не редкость. Но обострение подобной проблемы не стоит игнорировать. Вполне возможно что в организме нарушены обменные процессы, либо вовсе возник дисбаланс гормонов. Нарушения функций сальных желез происходят из-за нехватки воды, поэтому в первую очередь следует уделить внимание не самим волосам, а здоровью кожи головы.

В данной ситуации наиболее рациональным решением становится обращение к трихологу. Только квалифицированный специалист способен произвести обследование, дать направление на дополнительные анализы, а также разработать эффективный план лечения индивидуально под пациента.

Волосы выпадают

Ежедневно человек теряет порядка 100 волос — это абсолютная норма. Но если количество волос, остающихся на расческе или в сливе ванной, превышает данную норму, то пора бить тревогу. Вполне возможно, что человек страдает от анемии, серьезных нервных перенапряжений или авитаминоза.

Выпадение волос реже связано с гормональными недугами. Статистически облысение гораздо чаще грозит мужчинам, но женщины подвержены подобным заболеваниям в том числе. Помимо гормональных сбоев среди причин алопеции встречаются болезни воспалительного характера, дисфункция щитовидной железы, надпочечников, либо ослабление иммунитета.

Зуд и шелушение кожи головы

Хоть подобный недуг нельзя назвать визуальным проявлением, игнорировать его ни в коем случае нельзя. В первую очередь признак указывает на развитие себореи — хронического воспаления кожи. Болезнь нередко имеет сезонный характер, проявляясь в определенное время года.

Себорейный дерматит может быть спровоцирован не только нарушениями работы пищеварительных органов. Внезапное появление перхоти у мужчин может сигнализировать о развитии онкологических заболеваний.

Даже если вы знаете значение симптомов, связанных с визуальным изменением состояния волос, это не повод приступать к самолечению. Произвести правильный анализ сможет только врач в специально подготовленных клинических условиях!

Для чего еще делают анализ волос?

В большинстве случаев анализ состояния волос производится для подтверждения недостатка/переизбытка витаминов или минеральных веществ в организме пациента. Минеральный обмен крайне важен для поддержания жизнедеятельности, поэтому любые сбои приводят к общему ухудшению состояния и ряду косметических проблем. О некоторых из них было рассказано выше.

Поскольку волосы растут в течение всей жизни, с их помощью можно на постоянной основе контролировать качество обмена полезных веществ. Процесс роста невозможен без питания, которое волосы получают через кровеносные и лимфатические сосуды. Свой химический состав материал формирует исходя из веществ, накопленных на фазе роста. Благодаря этому можно легко определить многие недуги, связанные со здоровьем.

В отличие от других типов образцов, на почве анализа волоса можно получить информацию о количественном содержании порядка 70-ти элементов. Специалист отслеживает их баланс на протяжении последних нескольких недель. Также в ходе тестов обнаруживаются вещества, участвующие в ходе минерального обмена (всего их 23).

Интересный факт

Изначально анализ структуры волоса производился с целью установки факта приема пациентом наркотиков или алкоголесодержащих продуктов. Поскольку в процессе роста волосы непосредственно связаны с кровеносной системой, они становятся своеобразным «вместилищем» всех ядов, тяжелых металлов и химикатов. Подобная процедура по сей день является актуальной во многих странах, применяясь преимущественно в ходе медицинских или судебных экспертиз.

Заключение

Исследование волос под микроскопом — это не просто увлекательный процесс. Это полноценный тип медицинских анализов, использующихся специалистами в целях диагностики различных заболеваний. Даже примитивное отравление пищей можно с легкостью выявить исследованием образца на микроуровне. Благодаря современным технологическим возможностям погружение в мир изучения тканей человека стало более информативным, поэтому сделать это стало возможным даже в домашних условиях!

Категория:
Жизнь под микроскопом

← другие новости

Волосы под микроскопом — Rs’ Science

Делиться — значит заботиться!

Укладка волос является частью нашей повседневной жизни, но вы когда-нибудь рассматривали свои волосы под микроскопом?

В этом посте я расскажу о функции, структуре и, наконец, микроскопическом виде волос.

[На этом рисунке] Волосы под сканирующим электронным микроскопом (СЭМ) и составным микроскопом.
На поверхности можно увидеть чешую (называемую кутикулой). Человеческий волос имеет ширину около 70 микрометров.
Источник фото: science image

Эта статья охватывает

Биологию волос

Функция волос

Волосы являются характерным признаком млекопитающих. Он отличается от рыбьей чешуи и птичьих перьев. Мех представляет собой густые волосы, покрывающие кожу многих млекопитающих. Он состоит из комбинации более длинного остевого волоса сверху и более короткого флисового волоса (также известного как подшерсток или пух) снизу. Остевой волос препятствует попаданию влаги на кожу; подшерсток действует как изолирующее одеяло, которое согревает животное.

Теплоизоляция

Основное назначение волос — обеспечивать теплоизоляцию . Животные, живущие в более холодном климате, обычно покрыты более толстым слоем шерсти (также называемым пальто или шерстью). Например, у овцебыка густая остевая шерсть имеет длину 30 см (12 дюймов). Некоторые пустынные млекопитающие, такие как верблюды, используют плотный мех, чтобы предотвратить попадание солнечного тепла на их кожу, что позволяет животному сохранять прохладу. Люди, которые мало нуждаются в дополнительной защите от холода из-за развития одежды, относятся к наименее волосатым млекопитающим.

[На этом рисунке] Аляскинские овцебыки имеют очень плотный слой меха.
Фото предоставлено Бюро землеустройства

Гидроизоляция

Мех также действует как гидроизоляционный слой . Водные млекопитающие, такие как бобры и выдры, задерживают воздух в своем меху для сохранения тепла, сохраняя кожу сухой.

Защита

Волосы также обеспечивают защиту для животных. У дикобразов и ежей есть шипы, которые представляют собой полые волоски, затвердевшие от кератина. Цвета и узоры меха можно использовать для маскировки в соответствии со средой обитания животных. Нижняя часть волосковых клеток окружена нервами, что делает волосы еще и органом чувств. Щетинки — это длинные волосы, обычно используемые в зрительных сигналах, например, грива льва.

Основная структура волоса

Волос можно описать как длинный нитевидный отросток из фолликулов кожи млекопитающего. Волос состоит в основном из белка, называемого кератином . В деталях базовую структуру волос можно разделить на три анатомических области: кутикула , кора и мозговое вещество .

[На этом рисунке] Структура волос: кутикула, кора и сердцевина.
Фото: Биген

Кутикула

Кутикула — это внешний слой волос, который работает как защитная чешуя. Кутикула состоит из перекрывающихся прозрачных кератиновых клеток. Эти клетки мертвы и ороговевшие, но сохраняют свои кератиновые волокна, устойчивые к химическим веществам и защищающие кору от химических воздействий.

Состояние кутикулярного слоя определяет гладкость и блеск ваших волос – ведь его можно увидеть и потрогать. Кутикула может быть повреждена химическими процессами, чрезмерным воздействием солнечного света (УФ), слишком сильным нагревом от сушилки, небрежным расчесыванием, чрезмерно хлорированной водой в бассейне и т. д.

При обработке кондиционерами наносятся только дополнительные химические слои, чтобы волосы выглядели гладкими и блестящими. Поврежденная кутикула не может восстановиться сама по себе после повреждения из-за отсутствия жизнеспособных клеток.

[На этом рисунке] Кутикула на поверхности определяет состояние волос.
Фото предоставлено: Bigen

Cortex

Cortex — это основная часть волос, в которой удерживается влага и натуральный пигмент (называемый меланином). Никакая другая часть волос не имеет пигментов. Количество меланина, содержащегося в кортексе, определяет естественный цвет ваших волос. Некоторые продукты для окрашивания волос, особенно при осветлении, воздействуют на меланин. Меланин отсутствует в седых волосах.

Кора состоит из удлиненных и веретенообразных (веретенообразных) клеток. Кора может содержать воздушные пространства, называемые корковыми фузиями, гранулы пигмента и крупные структуры овальной формы, называемые овоидными телами.

Продолговатый мозг

Продолговатый мозг — это центральное ядро волоса, которое может присутствовать или отсутствовать. Он может быть заполнен воздухом и в этом случае в проходящем свете микроскопа будет выглядеть как черная или непрозрачная структура. Если мозговое вещество присутствует, его структура может быть непрерывной или фрагментарной. Пока научно не ясно, почему это происходит.

Схематическая диаграмма микроструктуры волос. Обратите внимание, что кутикулярные чешуйки всегда направлены от проксимального или корневого конца волоса к дистальному или кончиковому концу волоса.

[На этом рисунке] Схематическая диаграмма микроструктуры волос.
Обратите внимание, что кутикулярные чешуйки всегда направлены от проксимального или корневого конца волоса к дистальному или кончиковому концу волоса.

Как растут волосы?

Наши волосы растут из фолликулов. Волосяной фолликул находится в дермальном слое кожи и состоит из 20 различных типов клеток, каждый из которых выполняет свои функции.

[На этом рисунке] Структура волосяного фолликула.
Источник фото: wiki

Мы можем разделить волосы на две части в зависимости от их положения. Часть волос, которая остается под кожей внутри фолликула, называется корнем волоса . Основание корня волоса называется волосяной луковицей. Волосяная луковица окружена кровеносными сосудами и получает питательные вещества для образования новых волосковых клеток.

По мере того как новые волосковые клетки формируются в волосяной луковице, существующие волосы поднимаются над поверхностью кожи и становятся частью волосяной стержень . В то же время эти клетки также подвергаются процессу созревания, называемому кератинизацией, при котором они теряют свое ядро (мертвые клетки) и заполняются волокнистым белком, называемым кератином. Поэтому волосы можно просто описать как пряди ороговевшего белка.

Судебно-медицинская экспертиза волос

Трихология — это научное исследование волос. Наши знания в области трихологии не только полезны для лекарств и косметики, но и являются ценным инструментом для судебно-медицинских экспертов, позволяющим выяснить правду за кулисами преступления.

Микроскопическое исследование волос составляет большую часть судебно-медицинских исследований. Как и отпечатки пальцев, тип волос уникален для каждого человека. У нас мягкие, средние, жесткие, густые, жесткие, прямые, вьющиеся, поврежденные, окрашенные волосы — с многочисленными сочетаниями всего вышеперечисленного. Волосы также поглощают химические вещества (например, металлы) из окружающей среды, когда растут. Все эти свойства могут быть использованы в криминалистике для идентификации личности.

Еще одна причина, по которой волосы являются ценным инструментом судебно-медицинской экспертизы, — их долговечность. Волосы более устойчивы к гниению, чем большинство других тканей и жидкостей тела, поэтому они остаются неповрежденными гораздо дольше, чем другие свидетельства. Эта долговечность делает волосы одним из наиболее часто встречающихся улик на месте преступления.

Судебно-медицинские эксперты выполняют три основных типа анализа волос

Морфология под микроскопом

Судебно-медицинские эксперты рассматривают волосы под микроскопом для сбора доказательств на основе морфологии . Обычно они изучают рисунок чешуек волос, их цвет и внешний вид сердцевины. Опытный судебно-медицинский эксперт может легко определить, принадлежит ли образец волос людям или животным. Сравнивая разные образцы волос, они также могут определить, принадлежат ли они конкретному человеку.

Химический состав стержня волоса

Судмедэксперты могут проверить стержень волоса на его химический состав . Например, химический анализ волос может сказать, употреблял ли человек наркотики или испытывал ли он дефицит питательных веществ. Все эти данные могут предоставить ценную информацию о состоянии тела владельца волос.

ДНК из клетки корня волоса

Судмедэксперты могут получить ДНК из клеток у корней волос. Эти образцы ДНК могут предоставить убедительные доказательства того, кому принадлежат волосы.

[На этом рисунке] Практическое руководство и руководство, используемое в ФБР для микроскопического анализа улик волос. Скачать и прочитать можно на сайте.
Для получения более подробной информации о том, как судебно-медицинские эксперты работают с доказательствами волос в ФБР, перейдите по этой ссылке: https://archives.fbi.gov/archives/about-us/lab/forensic-science-communication/fsc/july2000/deedric1. хтм

Сравнительная микроскопия

Сравнительная микроскопия, позволяющая рассмотреть два объекта (например, волосы или волокна) рядом друг с другом, является мощным инструментом криминалистики.

Микроскоп для сравнения состоит из пары подобранных составных микроскопов с обычными предметными столиками. Эти этапы были соединены системой линз, призм и зеркал в так называемом оптическом мосту. Мост позволял исследователям наблюдать и сравнивать два физически разделенных, но оптически связанных объекта одновременно в одном поле зрения. Это поле зрения было разделено оптической линией.

[На этом рисунке] (A) Сравнительный микроскоп. Источник: микроскопы Ken-a-vision. (B) Пример параллельного сравнения двух образцов волос, чтобы определить, принадлежат ли они одному и тому же человеку. Источник: kfrazierforensics. (C) Разделенное изображение для исследования огнестрельного оружия. Источник: микроскопы Ludesco.

Микроскопия волос

Волосы под стереомикроскопом

Стереомикроскоп удобен для первоначального исследования волос перед переходом к составному микроскопу. Под стереомикроскопом можно легко наблюдать основные характеристики, такие как цвет, форма, текстура и длина волос.

Ниже приведено изображение, напоминающее вам о разнице между составным микроскопом и стереомикроскопом. Мы также написали статью о том, «Как выбрать составной микроскоп или стереомикроскоп».

[На этом рисунке] Разница между составными и стереомикроскопами.

Материалы, которые могут вам понадобиться:

Различные образцы волос — попробуйте собрать разные типы волос, например, волосы с человеческого тела (разные области тела), волосы разных людей, волосы животных, таких как собаки и кошки, и т. д.
Стереомикроскоп (также можно использовать цифровой USB-микроскоп)
Пинцет

Что искать?

Аккуратно возьмите пинцет и поместите прядь волос под маломощный стереомикроскоп. Понаблюдайте и посмотрите, есть ли различия между разными типами волос.

Под стереомикроскопом вы должны увидеть форму волос (прямые или скрученные и т. д.), а также цвет пряди волос. При большем увеличении вы также можете увидеть появление текстуры на поверхности волос. При просмотре разных типов волос вы также можете различать их по определенным характеристикам, например, по толщине между разными прядями.

[На этом рисунке] Человеческие волосы под стереомикроскопом при 5-кратном увеличении.
Фото предоставлено: Microscope World

Волосы под составным микроскопом

Составной микроскоп обладает большей мощностью, чем стереомикроскоп, для разрешения детальной структуры волос. Однако свет должен пройти через образец волоса, чтобы получить четкое микроскопическое изображение. Есть две основные процедуры, которые можно использовать для просмотра различных структур волос.

Метод 1: Изготовление модели из чешуи с помощью прозрачного лака для ногтей и см. «микротопографию» волос

Модель из чешуи очень полезна в биологии, ботанике, палеонтологии и даже в криминалистике. По сути, масштабное литье использует формовочный материал (например, клей) для создания копии поверхности, которую вы хотите исследовать. Хороший масштабный слепок может сохранить мельчайшие детали текстуры поверхности (называемые « микротопография »), чтобы вы могли изучить их под микроскопом.

Применяя технику литья чешуи к образцу волос, можно хорошо сохранить текстуру поверхности волос. Поскольку характеристики кутикулы (такие как размер, форма и расположение чешуек) являются критическими характеристиками волос, отливка волос по чешуе очень полезна для биологов или судебно-медицинских экспертов для определения происхождения (человека или животного) волос. волосы.

[На этом рисунке] Пример чешуйчатых гипсовых волос.
На поверхности волос виден слой чешуйчатой текстуры.

Материалы, которые могут вам понадобиться:

Лак для ногтей (предпочтительно бесцветный)
Предметные стекла для микроскопа
Пинцет или щипцы
Различные образцы волос
Составной микроскоп Выполните следующие шаги
9 предметные стекла для отливки вашей шкалы:
1. Отрежьте образец волос на кусочки длиной 1-2 см и держите их под рукой.
2. На чистом предметном стекле микроскопа смажьте участок размером с ноготь прозрачным лаком для ногтей.
Примечание : Латекс (для формовки) можно использовать вместо лака для ногтей
3. Прежде чем лак для ногтей высохнет, быстро поместите прядь волос на область лака для ногтей.
4. Оставьте предметное стекло в покое на 10–15 минут, чтобы лак для ногтей высох.
5. Когда лак почти высохнет, с помощью щипцов вытяните волосяной стержень из слайда. Иногда волосы могут ломаться во время отрыва. Все в порядке. Постарайтесь вырвать как можно больше волос. Нет необходимости удалять каждую прядь волос.
Примечание : лак для ногтей/латекс используется для прикрепления и удержания слепка, который остается на предметном стекле после того, как пряди волос будут выдернуты.
6. Прозрачная копия, отражающая текстуру волос, останется на предметном стекле микроскопа. Ваш слайд готов к просмотру!
Примечание: Несмотря на то, что лак для ногтей прозрачен, текстура поверхности волосяного покрова сохраняется. Под микроскопом вы можете различить плюсы и минусы текстуры волос с помощью контраста тени. Более низкая интенсивность света может дать вам более высокую контрастность и лучшее изображение.
Что искать?
Техника литья чешуи идеальна для просмотра внешнего слоя волос , который содержит чешуйки (не для внутренней структуры пряди волос). После того, как пряди волос сорваны, формы чешуек (или называемые «микротопографией») остаются прикрепленными к предметному стеклу, и их можно рассматривать с помощью объективов с меньшим увеличением.
Рассмотрите предметное стекло с помощью объектива микроскопа с малым увеличением. Ищите оттиски отдельных весов. Сравните разные типы волосков и дифференцируйте характеристики чешуек.
Биологи изучают слепки волос, собранные у животных, для определения структуры чешуи. Расположение и форма волосяных чешуек могут сильно различаться от вида к виду и часто очень своеобразны. Ученые обычно классифицируют чешуйки на две основные категории:
- Корональные — Полностью окружающие волосяной стержень по всей ширине
- Чешуйчатые — Короткие, широкие и не окружающие волосяной стержень
[На этом рисунке] Примеры различных чешуек кутикулы волос млекопитающих.
фото предоставлено: MicrolabNW Photomicrography
Постарайтесь собрать как можно больше различных типов образцов волос (от людей и животных). Качественно изготовленные предметные стекла можно хранить в ящиках для предметных стекол (вдали от пыли) в течение длительного времени. Вы можете создать свою собственную библиотеку коллекций волос.
[На этом рисунке] Коллекция литейных волос различных млекопитающих.
Обратите внимание, что увеличение каждого изображения отличается. Также у каждого животного шерсть разных видов (остевая или флисовая) и расположение на теле могут быть самыми разными. Для получения более подробной информации посетите этот веб-сайт: MicrolabNW Photomicrograph Gallery.
Метод 2: Изготовление цельного предметного стекла волос для изучения внутренних особенностей (мозгового вещества)
Для изучения внутренних структур волос, таких как мозговое вещество, идеально подходит цельное предметное стекло.
Материалы, которые могут вам понадобиться:
- Предметные стекла для микроскопа
- Среда для заливки (это может быть вода или 70% глицериновая среда для влажного препарата)
- Покровные стекла
- Пинцет или щипцы0193
Выполните следующие действия, чтобы сделать весь препарат:
1. Отрежьте образец волоса длиной 1 см (меньше, чем размер ваших покровных стекол).
2. Возьмите чистое предметное стекло и поместите на него каплю монтажной среды или воды. Вы можете узнать, как выбрать среду для окрашивания
3. Поместите несколько прядей волос на каплю среды или воды.
4. Медленно опустите покровное стекло под углом. Сначала позвольте одной стороне капли жидкости коснуться покровного стекла. Это позволяет воздуху выходить с другой стороны. Вы можете использовать щипцы, чтобы контролировать покровные стекла.
5. Удалите излишки раствора, коснувшись одной стороны покровного стекла папиросной бумагой.
6. Дополнительно: Вы также можете заклеить все края покровного стекла суперклеем (или лаком для ногтей), чтобы предотвратить смещение покровного стекла и для длительного хранения.
Что искать?
Сначала осмотрите предметные стекла целиком под маломощными объективами микроскопа. Как только вы найдете правильный фокус, переключитесь на мощные цели.
Густым волосам или волосам темного цвета может потребоваться более сильный свет, чтобы осветить их внутреннюю структуру. Изучите несколько источников волос (человек или животное или волосы с разных участков тела) и найдите различные внутренние особенности, такие как гранулы или воздушные полости. Нарисуйте черты волос, которые вы наблюдали, или сделайте несколько снимков. Вы также можете измерить ширину своих волос, если у вас есть микроскопическая линейка.
Идентификация волос по внешнему виду сердцевины
Сердцевина представляет собой центральное ядро клеток, которые могут присутствовать в волосах. Если он заполнен воздухом, то в проходящем свете выглядит как черная или непрозрачная структура.
Цельный препарат позволяет изучить внешний вид мозгового вещества; однако сердцевина не всегда присутствует в волосе (особенно в волосах человека). Когда присутствуют мозговые вещества, они часто демонстрируют отличительные различия между видами. Внешний вид мозгового вещества классифицируется как непрерывный (непрерывный), прерывистый (регулярные интервалы) или фрагментированный (нерегулярные интервалы).
[На этом рисунке] Схема трех основных типов мозгового вещества.
Различия в мозговом веществе человека и животных
Определение того, принадлежат ли волосы человеку или животному, является первым шагом в судебно-медицинском анализе волос. В человеческих волосах сердцевина обычно имеет аморфный вид, тогда как в волосах животных их структура часто очень правильная и четко очерченная. Человеческие волосы обычно содержат тонкую (менее ⅓ диаметра волоса), фрагментированную или отсутствующую область сердцевины. Волосы животных обычно имеют толстые сердцевины (более половины диаметра волоса) с регулярным рисунком.
[На этом рисунке] Типичная разница между мозговым веществом человеческого и животного волос.
Внешний вид сердцевины человеческого волоса выглядит фрагментарным и нерегулярным, в то время как сердцевина волоса мыши имеет периодический рисунок.
[На этом рисунке] Примеры различных медуллярных узоров волос млекопитающих.
[На этом рисунке] Коллекция медуллярных узоров волос разных млекопитающих.
Наиболее интересным экземпляром является шерсть замороженного шерстистого мамонта, обнаруженного на сибирских льдах. Обратите внимание, что увеличение каждого изображения отличается. Также у каждого животного шерсть разных видов (остевая или флисовая) и расположение на теле могут быть самыми разными. Для получения более подробной информации посетите этот веб-сайт: MicrolabNW Photomicrograph Gallery.
Усовершенствованная микроскопия в биологии волос
Как и в других областях биологических исследований, в трихологии также используются достижения микроскопических технологий. Например, сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) может выявить детализированную текстуру поверхности волос (аналогично чешуйчатому слепку, но с гораздо более высоким разрешением).
[На этом рисунке] Анализ с помощью сканирующей электронной микроскопии влияния нагревания и обработки ферментативными гидролизатами на волосы.
А, Б – Контроль; В, Г – после обработки ферментными гидролизатами и выпрямителем при 180°; E, F- После обработки ферментативными гидролизатами без нагревания. Источник: Биотехнология BMC.
Сочетание флуоресцентного микроскопа и молекулярной биологии дает биологам отличный инструмент для изучения роста волос, особенно стволовых клеток, находящихся внутри волосяных фолликулов. Эти знания могут улучшить наш успех в лечении выпадения волос из-за старения или болезней.
[На этом рисунке] (A) Анатомия волосяного фолликула. (B) Флуоресцентное изображение волосяного фолликула, показывающее два типа стволовых клеток. Цвета маркируются антителами, которые могут распознавать специфические белковые маркеры на стволовых клетках. Источник: Разработка.
Заключение
Превратите своих студентов в команду CSI и дайте им раскрыть «преступление» с помощью анализа волос. Судебно-медицинская тайна будет одновременно привлекать и интриговать их, пока они изучают научные концепции.
Преподавание основных понятий физиологии интересно с точки зрения криминалистики. Включая подход к решению проблем в естественнонаучном образовании, учителя вовлекают своих учеников в захватывающие и новаторские способы. Судебно-медицинские лаборатории также предоставляют «реальные» приложения науки и математики.
Ссылки
«Под микроскопом: судебно-медицинская экспертиза с анализом волос»
«История анализа волос и волокон»
«Сравнительная микроскопия»
«Идентификация волос человека и животных»
«Волосы, волокна, преступность» и доказательства» Дугласа В. Дидрика. Сообщения для судебно-медицинской экспертизы, июль 2000 г. – Том 2 – Номер 3.
«Галерея микрофотографий MicrolabNW»
Урок 5: Как сделать слепок чешуи с помощью прозрачного лака для ногтей и см. «Микротопография»
Как правильно выбрать микроскоп (составной микроскоп или стереомикроскоп)
Совместное использование означает заботу!
Анализ волос под микроскопом
Недавно мы услышали от людей из нескольких мест, которые хотели предложить своим клиентам микроскопический анализ волос. Это имеет смысл, потому что волоски довольно узкие, поэтому для любого визуального анализа требуется микроскоп. Эти предприниматели хотят предоставлять консультации, основанные на их микроскопическом анализе волос, которые им предоставляют клиенты.
Будучи экспертами в области микроскопии, мы думали, что сможем помочь этим специалистам по волосам, выяснив, какая система микроскопа, линзы объектива и комбинация камер лучше всего справятся с этой задачей. Очевидно, что высококачественные исследовательские микроскопы и другие виды микроскопов, такие как сканирующие электронные микроскопы (СЭМ), могут предоставить огромное количество деталей, но они слишком дороги для большинства людей, которые хотят начать бизнес по производству продуктов для волос и анализу.
Учитывая это, нам сначала пришлось выбирать между стереомикроскопом и составным микроскопом. Стереомикроскоп обеспечивает большое рабочее расстояние, но поскольку вы можете получить только около 90-кратное увеличение (после добавления 2-кратной вспомогательной линзы) вы не получите много деталей стержня волоса. Детализация стержня волоса — это то, что требуется для правильного анализа волос. В сочетании с тем фактом, что стереомикроскоп обычно стоит дороже, чем составной микроскоп, мы решили, что стереомикроскоп не подходит для анализа волос.
Волоски, снятые под стереомикроскопом FZ6 с 5-кратным увеличением с использованием программного обеспечения с увеличенной глубиной резкости.

Мы начали изучать составные микроскопы. Во-первых, мы начали с цифрового школьного микроскопа Richter Optica HS-1D. Это солидный микроскоп, предназначенный в основном для школьного образования, и поставляется с небольшой камерой микроскопа, и все это менее чем за 1000 долларов. Мы обнаружили, что, несмотря на то, что это хороший микроскоп для старшеклассников, которые используют его, может быть, полчаса в день, каждые несколько дней, детали, необходимые специалистам по анализу волос, требуют более сильного освещения и камеры с более высоким октановым числом.
Затем мы перешли к Richter Optica UX1. Этот университетский микроскоп более низкого уровня имеет более сильный светодиодный свет и более прочную раму (16 фунтов против 6 фунтов). Мы взглянули на волосы, выщипанные здесь, в нашем офисе, под объективом 10x и 20x (что соответствует общему увеличению 100x и 200x соответственно с 10-кратным окуляром). Это было хорошо, но опять же, специалисты по анализу волос, с которыми мы говорили, говорят, что все дело в деталях. Поэтому мы перешли к 40-кратному ахроматическому объективу, который дал нам действительно хороший обзор волосяного стержня. Мы добавили очень хорошую 3,2-мегапиксельную камеру и начали захватывать изображения волос, меняя фокус с нижней части стержня вверх на стороны, а затем на верхнюю часть стержня. Эти изображения человеческих волос под микроскопом показаны ниже.
Стержень волоса под микроскопом для анализа волос при 400-кратном увеличении, сфокусированном на нижней части стержня.

Стержень волоса под микроскопом для анализа волос при 400-кратном увеличении, фокус с середины/боков стержня.

Стержень волоса под микроскопом для анализа волос при 400-кратном увеличении, сфокусированный от верхней части стержня.

Программное обеспечение, входящее в комплект камеры микроскопа, которую мы использовали, позволяет делать одиночные снимки, подобные тем трем, которые показаны выше, а также изображения с увеличенной глубиной резкости, которые, по сути, объединяют несколько отдельных изображений в фокусе в одно. Вот пример:
Это изображение стержня волоса было получено с увеличением 400x с использованием микроскопа для анализа волос и увеличенной глубины резкости в программном обеспечении для объединения нескольких одиночных снимков с разной глубиной фокуса в одно сфокусированное изображение.
Опять же, мы являемся экспертами в области микроскопии, а не экспертами по волосам, поэтому мы не можем сказать, о чем говорит нам деталь на изображении (хотя для нас это выглядит как здоровые волосы!), но специалисты по анализу волос, с которыми мы говорили, согласны с этим. что это изображение имеет хорошую детализацию, необходимую для анализа волос и определения их здоровья.
Чтобы дать вам представление о различных типах анализа волос, на изображении выше представлены волосы афроамериканцев, снятые с помощью микроскопа для анализа волос с увеличением 400x с использованием программного обеспечения с увеличенной глубиной резкости. Другие захваченные изображения были кавказскими волосами.