আমরা মাইক্রোস্কোপ সম্পর্কে কি জানি?

" শারীরবৃত্তি ছাড়া কোন কাজ নেই ". ১৯০৬ সালে চিকিৎসাশাস্ত্রে নোবেল পুরস্কার বিজয়ী ক্যামিলো গোলগি, ১৯ শতকের শেষের দিকে কেন্দ্রীয় এবং পেরিফেরাল স্নায়ু কোষের উপর তার গবেষণা সম্পর্কে এটি লিখেছিলেন। অন্য কথায়, কার্যকারিতা কোষের আকৃতি পরিবর্তন করে, এবং তাই তাদের শারীরবৃত্তীয় প্রক্রিয়া বোঝার জন্য অণুবীক্ষণিক পর্যবেক্ষণ অপরিহার্য হয়ে ওঠে।

এটা কোন কাকতালীয় ঘটনা নয় যে প্রথম ব্যক্তি যিনি বুঝতে পেরেছিলেন যে স্নায়ুগুলি তারের একটি সেট দ্বারা গঠিত এবং ভিতরে একটি নরম পদার্থের সাথে এক ধরণের চ্যানেলের প্রতিনিধিত্ব করে না, যেমন রক্তনালীগুলির ক্ষেত্রে, 1715 সালে আন্তন ভ্যান লিউয়েনহোক ছিলেন।

লিউয়েনহোক এবং মাইক্রোস্কোপ

লীউভেনহোকে, ডাচ অপটিশিয়ান এবং প্রকৃতিবিদ, অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের উদ্ভাবক হিসাবে স্বীকৃত; অতএব, যিনি প্রথম পর্যবেক্ষণ করেছিলেন, তীব্রভাবে এবং সুনির্দিষ্টভাবে, কিছু প্রাকৃতিক ঘটনা যেমন কৈশিকগুলিতে লাল রক্ত ​​​​কোষের সঞ্চালন, পুরুষ জীবাণু কোষের অস্তিত্ব, প্রথম সঠিক সনাক্তকরণ লেন্সের লেমেলার গঠন, প্রোটোজোয়া এবং ব্যাকটেরিয়া আবিষ্কার যাকে বলা হয় "ছোট প্রাণী"। স্পষ্টতই এটি কেবল সময়ের সেরা অপটিক্যাল লেন্সগুলির উপলব্ধতা ছিল না, যা তিনি নিজেই তৈরি করেছিলেন।

1692 সালে লন্ডনের রয়্যাল সোসাইটির কাছে একটি চিঠিতে লিউয়েনহোক এভাবেই লিখেছিলেন, তার সমসাময়িকদের কিছু সমালোচনার জবাব দিয়েছিলেন:

আমি খুব ভাল করেই জানি, মাননীয় ভদ্রলোক, আমি যে রিপোর্টগুলি লিখি এবং সময়ে সময়ে আপনাকে পাঠাই তা সবসময় একে অপরের সাথে একমত হয় না এবং তাদের মধ্যে দ্বন্দ্ব পাওয়া যায়; যার দ্বারা আমি আরও একবার বলতে চাই যে যতক্ষণ না আমি আরও ভালভাবে অবহিত না হই বা যতক্ষণ না আমার পর্যবেক্ষণগুলি আমাকে অন্য কোথাও নিয়ে যায় ততক্ষণ পর্যন্ত আমি আমার কাছে থাকা ডেটাতে লেগে থাকব; এবং আমি আমার পদ্ধতি পরিবর্তন করতে লজ্জিত হব না।

এভাবেই আধুনিক মাইক্রোস্কোপির জন্ম হয়অর্থাৎ, স্বল্প পরিমাণে প্রকৃতির অধ্যয়ন, যা আজও আধুনিক বৈজ্ঞানিক গবেষণার তদন্তের অন্যতম প্রধান মাধ্যম। কিন্তু এই বিজ্ঞানের উৎপত্তি এবং বিবর্তন আরও ভালোভাবে বুঝতে হলে, আমাদের অসংখ্য অন্তর্দৃষ্টি এবং আবিষ্কারের কথা উল্লেখ করতে হবে, যা প্রাচীনকালের প্রাথমিক প্রচেষ্টা থেকে শুরু করে আধুনিক বিজ্ঞানের বিস্ময়কর পর্যবেক্ষণ পর্যন্ত এই শৃঙ্খলার বিকাশকে রূপ দিয়েছে।

হেলেনিক এবং ইসলামিক ঐতিহ্যের আলো

যদিও অণুবীক্ষণ যন্ত্র তুলনামূলকভাবে সাম্প্রতিক আবিষ্কার, আলোক ঘটনার অধ্যয়ন প্রাচীনকালের অনেক মহান মনকে আগ্রহী করে তুলেছে এবং বিভিন্ন চিন্তাধারার মধ্যে বিতর্কের জন্ম দিয়েছে; আমরা ইতিমধ্যেই অ্যারিস্টটল বা ইউক্লিডের মতো মহান চিন্তাবিদদের কাছে ঋণী, যারা খ্রিস্টপূর্ব চতুর্থ থেকে তৃতীয় শতাব্দীর মধ্যে বসবাস করতেন, যাদের দ্বারা দৃষ্টি এবং আলোক রশ্মির ধারণার প্রথম আনুষ্ঠানিক রূপায়ন ঘটে যার লিখিত প্রমাণ আমাদের কাছে রয়েছে। ইতিমধ্যেই খ্রিস্টপূর্ব তৃতীয় শতাব্দীতে। দ্বিতীয় পিউনিক যুদ্ধের সময় আর্কিমিডিসের বিখ্যাত জ্বলন্ত আয়না ব্যবহারের জন্য সি. বিখ্যাত হয়ে ওঠেন, যদিও এটি এখনও ঐতিহাসিকভাবে প্রমাণিত হয়নি।

রোমা

এই বিষয়ে সবচেয়ে নথিভুক্ত উদাহরণ হল যে রোমান দুনিয়া থেকে আসা. প্রকৃতপক্ষে, প্রাচীন রোমানরা সূর্যের রশ্মিকে ঘনীভূত করতে এবং আগুন উৎপন্ন করার জন্য কমবেশি চ্যাপ্টা কাচের গোলকের ব্যবহার দীর্ঘদিন ধরে ব্যাপকভাবে নথিভুক্ত। লেন্স প্রযুক্তি রোমান সভ্যতার চেয়েও প্রাচীন বলে মনে হয়, যেমন নসোসের আবিষ্কার থেকে প্রমাণিত হয়, যা ব্রোঞ্জ যুগের, ৩৫০০ থেকে ১২০০ খ্রিস্টপূর্বাব্দের মধ্যে। গ.

পম্পেই

অসাধারণ নির্ভুলতা এবং নিয়মিততার স্ফটিক প্রিজম ছাড়াও (বর্ণালীর রঙে আলোকে ভাঙতে ব্যবহৃত হয়), এগুলি খনন থেকেও আসে প্রাচীন পম্পেই ছোট, গোলাকার, সামান্য উত্তল চশমা যা একটি তীক্ষ্ণ, বর্ধিত চিত্র প্রদান করতে সক্ষম। দুর্ভাগ্যবশত, এমন কোনও সাহিত্যিক উৎস নেই যেখানে এই বস্তুগুলিকে দৃষ্টিভঙ্গির হাতিয়ার হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছে। এটি প্লিনি দ্য এল্ডার দ্বারা প্রেরিত হয়েছিল যখন সম্রাট নিরো, সম্ভবত অদূরদর্শী, একটি বৃহৎ পালিশ করা পান্নার মধ্য দিয়ে গ্ল্যাডিয়েটরদের লড়াই দেখতেন।

ওটিকা এবং ক্যাটোপট্রিকা

ইউক্লিডে ফিরে এসে, আমরা লক্ষ্য করি যে তিনি জ্যামিতির বিখ্যাত পাঁচটি পদের লেখক ছিলেন যেখানে বিন্দু, রেখা এবং সমতলের ধারণা রয়েছে; এই মৌলিক ধারণাগুলি একত্রিত হয়েছিল কাজ Ottica এবং Catoptrica যেখানে দৃষ্টিভঙ্গির উপাদান রয়েছে, সমতল এবং গোলাকার আয়নায় প্রতিফলনের অধ্যয়ন এবং, প্রথমবারের মতো, শারীরিক গঠন ছাড়া চাক্ষুষ রশ্মির ধারণাটি সংজ্ঞায়িত করা হয়েছে। এটি ইউক্লিডকে জ্যামিতিক প্রদর্শনের সাধারণ পদ্ধতিকে আলোক ঘটনার ক্ষেত্রে প্রসারিত করতে দেয়।

এই স্বতঃসিদ্ধগুলির প্রকৃতি, যাইহোক, এই ধারণা দ্বারা দৃঢ়ভাবে শর্তযুক্ত যে দৃষ্টি দ্বারা নির্গত রশ্মি দ্বারা সঞ্চালিত হয়: আলোর বহিরাগত তত্ত্ব। দৃষ্টির আরও উন্নত তত্ত্বে পৌঁছানোর জন্য, আরব আলহাজেন (965-1039) এর তত্ত্বগুলির সাথে XNUMX শতক পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হয়েছিল। আলহাজেনের মতে, রশ্মি ছাড়া চোখ বস্তুটিকে "অনুভব" করতে পারে না যা আপনাকে একটি সীমাবদ্ধ বেগ দিয়ে পাঠায়; আলোর একটি বাস্তব অস্তিত্ব থাকতে হবে কারণ এটি যখন খুব তীব্র হয় তখন এটি চোখের ক্ষতি করতে পারে এবং সেকেন্ডারি ইমেজ তৈরি করতে পারে।

অনুবীক্ষণ যন্ত্রের উদ্ভাবন

আধুনিক অণুবীক্ষণ যন্ত্রের প্রকৃত পূর্বসূরী অণুবীক্ষণ যন্ত্রের জন্ম দেখার জন্য আমাদের বারোক যুগ পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হবে। ১৭ শতক ছিল অনেক দেশে সাধারণভাবে বিজ্ঞানের জন্য একটি ফলপ্রসূ সময়; প্রকৃতপক্ষে, এটা বলতেই হবে যে এটি বেকন, বয়েল, কোপার্নিকাস, লিবনিজ এবং আরও অনেকের সাথে একটি সত্যিকারের বৈজ্ঞানিক বিপ্লব দেখেছিল। যাইহোক, এটা অবশ্যই বলা উচিত যে মাইক্রোস্কোপির ইতিহাসে 1609 সালের সাথে তুলনীয় কোন অসামান্য তারিখ নেই, যে বছর গ্যালিলিও গ্যালিলি (1564-1642) একটি প্রাথমিক টেলিস্কোপ দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল।

কাপড় প্রস্তুতকারক এবং মাইক্রোস্কোপ

তদ্ব্যতীত, এটা কোন কাকতালীয় ঘটনা নয় যে নেদারল্যান্ডস মাইক্রোস্কোপের মতো একটি যন্ত্রের দোলনা ছিল, যেহেতু XNUMX শতকে এই দেশটি টেক্সটাইল সেক্টরের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ বাণিজ্যিক ক্রসরোডের প্রতিনিধিত্ব করেছিল এবং একই সময়ে, সিরামিক এবং মাজোলিকা উৎপাদনের জন্য। . এই শেষ কর্মশালাগুলি থেকে, সম্ভবত উত্পাদন প্রক্রিয়ার একটি গৌণ পণ্য হিসাবে, সমস্ত সম্ভাবনায় গলিত কাচের ফোঁটাগুলি এসেছিল যা ফ্যাব্রিক প্রযোজকরা টেক্সচারকে আরও ভালভাবে নিয়ন্ত্রণ করতে ছোট ম্যাগনিফাইং চশমা হিসাবে ব্যবহার করে উত্পাদন পর্যায়ে। এটি ছিল প্রথম ব্যবহার যা আন্তোনি ভ্যান লিউয়েনহোক (1632-1723), প্রাথমিকভাবে একজন ফ্যাব্রিক স্টোর ম্যানেজার, শক্ত কাচের পুঁতি দিয়ে তৈরি; পরে, সম্ভবত প্রাকৃতিক বিজ্ঞানের প্রতি তার আগ্রহ অনুসরণ করে যার প্রতি তিনি স্বাভাবিকভাবেই ঝুঁকেছিলেন।

অতএব, ভ্যান লিউয়েনহোকসকে প্রথম অণুবীক্ষণ যন্ত্র হিসেবে বিবেচনা করা যেতে পারে বৈজ্ঞানিক গবেষণার উদ্দেশ্যে ব্যবহারের জন্য বিশেষভাবে কল্পনা করা এবং অপ্টিমাইজ করা হয়েছিল. অবাক হওয়ার কিছু নেই যে, সেই সময়ে তাকে একজন মেধাবী গবেষক হিসেবে উল্লেখ করা হয়েছিল যিনি

এমন মাইক্রোস্কোপ তৈরি করেছে যা আগে দেখা যেকোনো মাইক্রোস্কোপকে ছাড়িয়ে গেছে...

প্রকৃতপক্ষে, Leeuwenhoek এর মাইক্রোস্কোপ একটি একক লেন্স নিয়ে গঠিত যা একটি ধাতব সমর্থনে সজ্জিত একটি বিশেষ নমুনা ধারক দ্বারা সজ্জিত যা একটি স্ক্রু প্রক্রিয়ার মাধ্যমে সামঞ্জস্যযোগ্য ফোকাস সহ, এবং কৃত্রিম আলো ব্যবহারের জন্য প্রদান করে। এই উপাদানগুলি গঠন ছাড়াও, সেই মুহূর্ত থেকে, যে কোন অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের ভিত্তি, একটি ইতিমধ্যে আধুনিক স্বাদ সঙ্গে প্রাকৃতিক ঘটনা অধ্যয়নের জন্য একটি পদ্ধতি অনুমান করুন.

আরকানা প্রকৃতি

Leeuwenhoek সরকারী স্বীকৃতি দিয়ে আচ্ছাদিত ছিল, তার গবেষণাগার সারা বিশ্বের শিক্ষাবিদ এবং রাজনৈতিক ব্যক্তিত্ব দ্বারা পরিদর্শন করা হয়েছিল (রাশিয়ার জার পিটার দ্য গ্রেটের বিখ্যাত সফর)। লিউয়েনহোক 91 বছর বয়সে মারা যান, ১৭২২ সালে "আরকানা ন্যাচুরে" শিরোনামে প্রকাশিত তাঁর অসংখ্য চিঠি এবং প্রতিবেদনের সম্পূর্ণ সংগ্রহের ল্যাটিন সংস্করণ দেখার পর, ২৬শে আগস্ট, ১৭২৩ তারিখে।

পরবর্তী শতাব্দীতে পণ্ডিতদের প্রচেষ্টা সম্পূর্ণরূপে আরও শক্তিশালী অণুবীক্ষণ যন্ত্র তৈরি এবং নতুন আবিষ্কৃত মাইক্রোওয়ার্ল্ডকে পদ্ধতিগতকরণ, শ্রেণীবদ্ধকরণ এবং পরিমাণ নির্ধারণের জন্য নিবেদিত হবে। এই অর্থে, ইংরেজ রবার্ট হুকের (১৬৩৫-১৭০৩) অবদান মৌলিক, অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপির উপর তার গবেষণার চেয়ে স্থিতিস্থাপকতা সম্পর্কিত গবেষণার জন্য বেশি স্মরণীয়। হুক, একজন সুপরিচিত পণ্ডিত, মাইক্রোস্কোপের উন্নতি সাধন করেছিলেন, এটিকে নতুন অপটিক্যাল সিস্টেম এবং একটি নতুন আলোকসজ্জা ব্যবস্থা দিয়ে সজ্জিত করেছিলেন। এর ফলে তিনি একাধিক আবিষ্কার করতে সক্ষম হন, যেমন কর্কের গহ্বর, দেয়াল দ্বারা পৃথক করা, যাকে তিনি কোষ. আইজ্যাক নিউটনের সাথে বিতর্কে, সম্ভবত সেই সময়ের সর্বশ্রেষ্ঠ বিজ্ঞানী, তিনি কর্পাসকুলার তত্ত্বের বিপরীতে আলোর তরঙ্গ তত্ত্বের ধারণাকে সমর্থন করেছিলেন।

XNUMX এবং XNUMX শতকের মধ্যে মাইক্রোস্কোপির বিবর্তন: অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপ থেকে ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপ

XNUMX শতকে নির্মিত যৌগিক অণুবীক্ষণ যন্ত্রগুলিতে ধীরে ধীরে প্রবর্তিত উন্নতিগুলি মূলত যান্ত্রিক কাঠামোর সাথে সম্পর্কিত ছিল। যদিও এ বিষয়ে কিছু অগ্রগতি হয়েছে লেন্স উত্পাদন কৌশল, অপটিক্যাল কর্মক্ষমতা এখনও খারাপ ছিল. এটি গ্লাসের গুণমান এবং লেন্সের দুটি গুরুতর ত্রুটির কারণে হয়েছিল: গোলাকার বিকৃতি এবং ক্রোম্যাটিক বিকৃতি, যার ফলে ঝাপসা এবং তীক্ষ্ণ চিত্র দেখা যায়।

তদ্ব্যতীত, প্রতিটি উন্নতি সর্বদা এবং শুধুমাত্র একটি অভিজ্ঞতাগত ভিত্তিতে সঞ্চালিত হয় এবং তাই সেগুলো ছিল হাতে তৈরি পণ্য।. সংশোধন করার জন্য, এই বিকৃতিগুলির জন্য বেশ কয়েকটি লেন্সের সংযোগ প্রয়োজন এবং তাই, XNUMX শতকের মাঝামাঝি পর্যন্ত এই ধরনের সিস্টেমগুলি উপলব্ধি করা সম্ভব হয়নি।

আর্নস্ট অ্যাবে

সেই মুহূর্ত থেকে, তাত্ত্বিক অধ্যয়ন এবং প্রযুক্তিগত অগ্রগতি একসাথে চলেছিল। এই সময়ের সবচেয়ে প্রতিনিধিত্বকারী ব্যক্তি ছিলেন জার্মান আর্নস্ট অ্যাবে (1840-1905), যিনি অণুবীক্ষণ যন্ত্রকে গুণগত থেকে পরিমাণগত যন্ত্রে রূপান্তরিত করেছে; সাধারণভাবে মাইক্রোস্কোপ অপটিক্স এবং লেন্সগুলির আধুনিক প্রযুক্তি যেগুলির উপর ভিত্তি করে তার অনেকগুলি নীতি তার কারণে; অ্যাবে বিখ্যাত জেনা অপটিক্যাল ওয়ার্কশপে কার্ল জেইস (1816-1888) এর সাথে সহযোগিতা করেছিলেন।

তিনি কাচের বিচ্ছুরণ শক্তিকে চিহ্নিত করতে এবং এর সংখ্যাসূচক অ্যাপারচারের একটি ফাংশন হিসাবে একটি মাইক্রোস্কোপের উদ্দেশ্যের রেজোলিউশনের সাথে সম্পর্কিত করার জন্য অভিব্যক্তিটি তৈরি করেছিলেন, যা তার নাম (অ্যাবে নম্বর) বহন করে। সাধারণভাবে মাইক্রোস্কোপ অপটিক্স এবং লেন্সগুলির আধুনিক প্রযুক্তি যেগুলির উপর ভিত্তি করে তার অনেকগুলি নীতির কারণে। অ্যাবে বিখ্যাত জেনা অপটিক্যাল ওয়ার্কশপে কার্ল জেইস (1816-1888) এর সাথে সহযোগিতা করেছিলেন।

অগাস্ট কোহলার

1900 আগস্ট থেকে কোহলার (1866-1948) জেনায়ও কাজ করেছিলেন, যিনি মাইক্রোফটোগ্রাফি নিয়ে কাজ করেছিলেন এবং মাইক্রোস্কোপের জন্য এখন সর্বজনীনভাবে গৃহীত আলোকসজ্জা ব্যবস্থাকে নিখুঁত করেছিলেন; XNUMX শতকের শেষে, চমৎকার সোজা এবং উল্টানো যন্ত্রগুলি ইতিমধ্যে বাজারে বিদ্যমান ছিল।

১৯০৩ সালে রিচার্ড জিগমন্ডি (১৮৬৫-১৯২৯) তথাকথিত আল্ট্রামাইক্রোস্কোপ তৈরি করেন, যা আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্যের চেয়ে ছোট মাত্রার কলয়েডাল কণাগুলির অধ্যয়নের অনুমতি দেয়; এবং পরবর্তী দশকগুলিতে গতি কমেনি: নতুন কৌশল যেমন ফেজ কন্ট্রাস্ট, হস্তক্ষেপ পদ্ধতি এবং প্রতিফলন মাইক্রোস্কোপি তারা প্রয়োগের নতুন ক্ষেত্র উন্মুক্ত করেছিল যখন অন্যান্য সুপরিচিত কৌশলগুলি নিখুঁত হয়েছিল, যেমন ফ্লুরোসেন্স, বৈপরীত্য হস্তক্ষেপ এবং মেরুকরণ। বিকিরণ

ইলেক্ট্রন অনুবীক্ষণ

ইতিমধ্যে 30-এর দশকে, প্রাথমিক কণাগুলির সংজ্ঞা যেমন ইলেক্ট্রন এবং তাদের আচরণ ব্যাখ্যা করার জন্য তরঙ্গ/কণা দ্বৈতবাদের প্রবর্তনের সাথে, সময়টি পাকা হয়ে গিয়েছিল কারণ আলোর তরঙ্গদৈর্ঘ্য দ্বারা আরোপিত অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপের স্থানিক রেজোলিউশনের সীমা। , একটি সম্পূর্ণ নতুন দৃষ্টিভঙ্গির প্রেক্ষাপটে অতিক্রম করা যেতে পারে: ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি. প্রথম ইলেকট্রন মাইক্রোস্কোপটি ১৯৩৩ সালে জার্মান পদার্থবিদ আর্নস্ট রুস্কা (১৯০৬-১৯৮৮) এবং ম্যাক্স নোল (১৮৯৭-১৯৬৯) দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। বহু বছর পরে, রুস্কা নিজেই সেই সময়গুলিকে অধ্যয়ন এবং গবেষণার ফলপ্রসূ সময় হিসাবে উল্লেখ করেছিলেন:

তার স্নাতকের (1931) পরে, জার্মানির অর্থনৈতিক পরিস্থিতি খুব কঠিন হয়ে পড়ে এবং বিশ্ববিদ্যালয়ে বা শিল্পে সন্তোষজনক অবস্থান পাওয়া সম্ভব বলে মনে হয় না। তাই, হাই ভোল্টেজ ইনস্টিটিউটে একজন পিএইচডি ছাত্র হিসাবে বিনামূল্যে আমার কার্যকলাপ চালিয়ে যেতে পেরে আমি খুশি হয়েছি...”।

XNUMX শতকের শেষের দিকে এবং স্ক্যানিং প্রোব মাইক্রোস্কোপি

এটি এখনও কোয়ান্টাম মেকানিক্সের আইনগুলির প্রগতিশীল পদ্ধতিগতকরণ যা অণুবীক্ষণিক জগতকে আরও বেশি বিশদে অনুসন্ধান করার জন্য নতুন সমাধানের পরামর্শ দেয়, এমনকি এর অন্তরঙ্গ প্রকৃতি প্রকাশ করার জন্যও এতদূর এগিয়ে যায়, অর্থাৎ, অণু এবং পরমাণু। আগে যা ঘটেছিল তার বিপরীতে, 1980-এর দশকে এমন কিছু দুর্দান্ত ধারণা তৈরি হয়েছিল যা ইতিমধ্যেই বুদ্ধিবৃত্তিকভাবে উন্মুক্ত ছিল এবং যা খুব খারাপ নয়, পর্যাপ্তভাবে মানব, প্রযুক্তিগত এবং অর্থনৈতিক সংস্থান দ্বারা সমৃদ্ধ।

জর্জ গামো

1928 সালে প্রণীত সুড়ঙ্গ প্রভাবের অস্তিত্ব সম্পর্কে জর্জ গামো (ইতিমধ্যে তথাকথিত মহাজাগতিক পটভূমি বিকিরণ আবিষ্কারকারী) এর ধারণা থেকে, দুই জার্মান পদার্থবিদ, গের্ড বিনিগ (1947) এবং হেনরিখ রোহরের (1933- 2013) প্রথম স্ক্যানিং টানেলিং মাইক্রোস্কোপ, জুরিখে আইবিএম গবেষণাগারে কাজ করার সময় 1981 সালে গর্ভধারণ করা হয়েছিল।

এই অণুবীক্ষণ যন্ত্রটি একটি সূক্ষ্ম সূঁচের প্রোব ব্যবহার করে প্রোব এবং অধ্যয়নরত নমুনার পৃষ্ঠের মধ্যে একটি দুর্বল বৈদ্যুতিক প্রবাহ সনাক্ত করে, যা পরমাণু এবং অণুর আকারের চেয়ে তাত্ত্বিকভাবে ছোট রেজোলিউশনে তদন্ত করা যেতে পারে। এই আবিষ্কারের ফলে এর আবিষ্কারকরা ১৯৮৬ সালে পদার্থবিদ্যায় নোবেল পুরষ্কার অর্জন করেন। এটা বেশ উল্লেখযোগ্য যে পুরষ্কারটি, বেশ দেরিতে, এনরস্ট রুস্কাকেও দেওয়া হয়েছে। "ইলেক্ট্রন অপটিক্সে তার মৌলিক কাজের জন্য এবং প্রথম ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপের নকশার জন্য".

স্ক্যানিং মাইক্রোস্কোপি

একই প্রেক্ষাপটে, কিন্তু কাছাকাছি স্থাপিত একটি ছোট প্রোবের উপর একটি পৃষ্ঠের পরমাণু দ্বারা প্রয়োগ করা বৈদ্যুতিক শক্তির উপর ভিত্তি করে, অ্যাটমিক ফোর্স মাইক্রোস্কোপ উদ্ভাবিত হয়েছিল (1982) (নিজেই বিনিংয়ের সহযোগিতায়), যার সৃষ্টি যৌথ অবদানের উপর নির্ভর করে ক্যালভিন কোয়েট (1923-2019) এবং ক্রিস্টোফ গারবার (1942) সহ অন্যান্য পণ্ডিতদের। এই অণুবীক্ষণ যন্ত্রের প্রয়োগকে প্রসারিত করা সম্ভব হয়েছে জৈবিক সহ নমুনার একটি বিস্তৃত বিভাগে প্রোব মাইক্রোস্কোপি স্ক্যান করা।

এর বিস্তৃত রূপ এবং প্রয়োগের কারণে, এই কৌশলটি আজ, সমস্ত সম্ভাবনায়, ন্যানো প্রযুক্তির ক্ষেত্রে পৃষ্ঠতলের অধ্যয়নের জন্য সবচেয়ে বহুমুখী। আজ, বাস্তবে, মাইক্রোস্কোপিগুলির লক্ষ্য পৃষ্ঠের প্রকৃতির উপর আরও বেশি বেশি সম্পূর্ণ তথ্য প্রাপ্ত করা এবং আধুনিক অণুবীক্ষণ যন্ত্রগুলি একই যন্ত্রে, বিভিন্ন প্রকৃতির নমুনার অধ্যয়নের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য বিভিন্ন কৌশলকে একীভূত করে।

অপটিক্সের নবজাগরণ থেকে ন্যানোস্কোপ পর্যন্ত

XNUMX শতকের দ্বিতীয়ার্ধে ঘটে যাওয়া লেজারের উত্সগুলির বিকাশ আরও ধ্রুপদী অপটিক্যাল ক্ষেত্রের একটি নতুন বিকাশের প্রতিনিধিত্ব করে, আসলে এটি বলা যেতে পারে যে এটি এক্স-রে এর পরে আলোকবিদ্যায় সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ আবিষ্কার গঠন করেছিল। লেজার আলোর বৈশিষ্ট্যগুলি (চরম সংগতি, উচ্চ তীব্রতা এবং একক তরঙ্গদৈর্ঘ্য) অনুমতি দেয় বিকৃতি এবং বিভাজনের ঘটনা এড়িয়ে চলুন ঐতিহ্যগত ভাস্বর ল্যাম্প দ্বারা উত্পাদিত আলোর বৈশিষ্ট্য।

১৯৫৫ সালে, গণিতে ডক্টরেট থিসিসের সময়, কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার অন্যতম প্রতিষ্ঠাতা, মারভিন লি মিনস্কি (১৯২৭-২০১৬) কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ সম্পর্কে তত্ত্ব প্রদান করেন, যা তার সময়ের জন্য অভূতপূর্ব রেজোলিউশন এবং চিত্রের গুণমান সহ একটি অপটিক্যাল যন্ত্র। যেমন তিনি নিজেই বলেছেন:

1956 সালে, আমি আমার কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ পেটেন্ট করি, কিন্তু কেউ দ্বিতীয়টি তৈরি করার আগেই পেটেন্টের মেয়াদ শেষ হয়ে যায়। আমরা এমনকি স্ক্রিন বা লোগোর পেটেন্ট করার জন্যও মাথা ঘামাইনি, এই ভেবে যে সেগুলি সম্পূর্ণরূপে সুস্পষ্ট উদ্ভাবন। এটা স্পষ্ট যে পেটেন্ট প্রাসঙ্গিক নয় বলে মনে হচ্ছে.

কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ

একটি কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ লেজারের উত্স ব্যবহার করে প্রথাগত ফ্লুরোসেন্স মাইক্রোস্কোপ থেকে কাঠামোগতভাবে আলাদা কিন্তু সর্বোপরি অপটিক্যাল পাথ বরাবর একটি ডায়াফ্রামের উপস্থিতির দ্বারা যা নমুনার ফোকাসের উপরে এবং নীচের অংশগুলি থেকে আসা সংকেতকে বাদ দিতে দেয়, এইভাবে সঙ্গে প্রথমবারের জন্য একটি ছবি প্রদান ত্রিমাত্রিক তথ্য. বাস্তবে, কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ শুধুমাত্র 80 এর দশকের শেষের দিকে পরীক্ষাগারে প্রবেশ করে যখন লেজার এবং কম্পিউটার প্রযুক্তি তুলনামূলকভাবে অ্যাক্সেসযোগ্য এবং যথেষ্ট শক্তিশালী হয়ে ওঠে। এটি বর্তমানে বায়োমেডিকাল বৈজ্ঞানিক গবেষণার একটি মৌলিকভাবে গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার।

কনফোকাল মাইক্রোস্কোপ, অপটিক্সের ক্ষেত্রের জন্য, প্রযুক্তিগত লক্ষ্য নয় বরং লেজার প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে নতুন গবেষণা কৌশলগুলির বিকাশের জন্য একটি সূচনা পয়েন্ট নতুন ফ্লুরোসেন্ট মার্কার ব্যবহার, যেমন TIRF (টোটাল ইন্টারনাল রিফ্লেকশন ফ্লুরোসেন্স) মাইক্রোস্কোপি, লাইভ সেল ইমেজিং, কনফোকাল স্পেকট্রাল মাইক্রোস্কোপি, বিভিন্ন ইমেজিং কৌশলের ব্যবহার, morphofunctional বিশ্লেষণ FRAP (ফটোব্লিচিংয়ের পরে ফ্লুরোসেন্স রিকভারি), FRET (ফ্লুরোসেন্স রেজোন্যান্স এনার্জি ট্রান্সফার), FLIM (ফ্লুরোসেন্স লাইফটাইম ইমেজিং), এফসিএস (ফ্লুরোসেন্ট কোরিলেশন স্পেকট্রোস্কোপি) এবং অবশেষে নমুনায় আলোর শক্তি অনুপ্রবেশে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি পেতে মাল্টিফোটন লেজারের ব্যবহার সহ .

STED মাইক্রোস্কোপি

এই শতাব্দীর প্রথম দিকের বছরগুলিতেও উদ্ভাবনী নতুন ধারণার বিকাশ ঘটেছিল যা আলোকের প্রকৃতির দ্বারা আরোপিত সীমা ছাড়িয়ে আলোকীয় রেজোলিউশনকে ঠেলে দেয়। আসলে, আমরা সুপার-রেজোলিউশনের কথা বলছি, যা তিনটি প্রধান ভিন্ন পদ্ধতির মাধ্যমে অর্জিত হয়েছে: স্টেফান হেল (১৯৬২) দ্বারা বিকশিত STED মাইক্রোস্কোপি, ২০১৪ সালে রসায়নে নোবেল পুরস্কার, ম্যাটস গুস্তাফসন (১৯৬০-২০১১) এর জন্মের জন্য কাঠামোগত আলোক মাইক্রোস্কোপি এবং জিয়াওওয়ে ঝুয়াং (১৯৭২) দ্বারা হার্ভার্ড পরীক্ষাগারে প্রবর্তিত স্থানীয়করণ মাইক্রোস্কোপি, যা ঐতিহ্যবাহী অপটিক্যাল মাইক্রোস্কোপির চেয়ে ১০ গুণ বেশি রেজোলিউশন সহ একটি একক অণু কল্পনা করতে সক্ষম।

সুপার-রেজোলিউশন কৌশলগুলির প্রবর্তনের ফলে আধুনিক আলোর অণুবীক্ষণ যন্ত্রের উদ্ভব ঘটে, যেটিকে যুক্তিসঙ্গতভাবে বলা যেতে পারে "ন্যানোস্কোপ"। রূপগত বিশ্লেষণের আরও ভাল একীকরণের জন্য ইলেকট্রনিক মাইক্রোস্কোপের সাথে আরও বেশি করে সংলাপ করুন। আজ, মাইক্রোস্কোপ ল্যাবরেটরিতে একটি অপরিবর্তনীয় হাতিয়ার এবং এটি বৈজ্ঞানিক গবেষণার খুব প্রতীক হয়ে উঠেছে।

মাইক্রোস্কোপির ভবিষ্যত

নিঃসন্দেহে অণুবীক্ষণ যন্ত্র বিজ্ঞানের ইতিহাসে অন্যতম বৃহৎ বিপ্লব ছিল এবং এটি অণুজীববিদ্যা, সাইটোলজি এবং কোষ জীববিজ্ঞানের জন্মের সূচনা করেছিল। গত ১০০-১৫০ বছরে চিকিৎসা গবেষণায় এই দৈত্যটি এগিয়েছে, এবং এরপর যা কিছু ঘটেছে, তা মাইক্রোস্কোপ ছাড়া কল্পনাও করা যেত না।

প্রযুক্তির নতুন সীমানা ইতিমধ্যেই মাইক্রোস্কোপ দ্বারা উৎপাদিত তথ্য এবং কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার ব্যবহারের মধ্যে একটি মিল দেখতে পাচ্ছে। এই নতুন শৃঙ্খলা, যার নাম গভীর জ্ঞানার্জন, মাইক্রোস্কোপ দিয়ে তোলা ছবি বিশ্লেষণ করতে সক্ষম এবং মাইক্রোস্কোপিকে আমূল পরিবর্তন করতে পারে এবং নতুন আবিষ্কারের পথ প্রশস্ত করতে পারে। কিন্তু সুপার-রেজোলিউশনের অন্যতম জনক ম্যাটস গুস্তাফসন ইতিমধ্যেই এই সমস্ত কিছু উপলব্ধি করেছিলেন যখন তিনি বলেছিলেন: “একবার আপনি মাইক্রোস্কোপ এবং মানব পর্যবেক্ষকের মধ্যে একটি কম্পিউটার যুক্ত করলে, পুরো খেলাটি বদলে যায়। সেই মুহূর্তে, একটি অণুবীক্ষণ যন্ত্র আর এমন একটি যন্ত্র নয় যা একটি সরাসরি ব্যাখ্যাযোগ্য চিত্র তৈরি করতে হবে৷ এখন এটি তথ্য রেকর্ড করার জন্য একটি ডিভাইস।"

এই মুহুর্তে, মাইক্রোস্কোপির তদন্ত এবং অধ্যয়নে কতদূর যাওয়া সম্ভব তা জিজ্ঞাসা করা বৈধ হবে: মাইক্রোস্কোপিক বিশ্ব তথ্যের প্রায় অক্ষয় আধার গঠন করে: পদার্থের কাঠামোগত, রাসায়নিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা মৌলিক ধ্রুবক দ্বারা প্রদত্ত ছাপ এবং ভৌত আইনের একজাতীয়তা প্রতিফলিত করে মহাবিশ্বের প্রথম মুহূর্তগুলিতে উদ্ভূত হয়েছিল এবং সম্ভাব্য রূপগুলি, যার বেশিরভাগ এখনও আমাদের বোধগম্যতার বাইরে, বিশ্বের অকল্পনীয় বৈচিত্র্য যা আমরা পর্যবেক্ষণ করি।