Welche Art von Mikroskop für ML/biologische Forschung?

Ich studiere Informatik und konzentriere mich auf Anwendungen des maschinellen Lernens. Ich habe mich schon immer für Biologie interessiert, aber mir fehlt jegliche Ausbildung darin. Jetzt hatte ich die Idee, dass ich mich mehr in die Biologie einführen könnte, indem ich mir ein Mikroskop kaufe und einige kleine (immer noch ernsthafte, wenn möglich) Experimente durchführe.

Nun, das Problem, mit dem ich konfrontiert bin, ist, welche Art von Mikroskop soll ich bekommen? Bevorzugte Antwort wäre, welche Art von Forschung mit diesem und jenem Mikroskop möglich ist und was die typische Preisspanne für das System ist.

Wenn es Sicherheitsbedenken gibt (z. B. tritt UV-Licht aus Fluoreszenzmikroskopen aus?) oder ethische Bedenken, würde ich auch gerne davon hören. Vielen Dank!

Anfangs kann ich ca. max. 1000 € (1300 $), aber wenn es sein muss, kann ich weiter sparen.
Es gibt eine ähnliche Frage, auf die ich eine Antwort gegeben habe ( biology.stackexchange.com/questions/5470/… )
Sagen Sie es so: Wenn ich zu Ihnen komme und frage: "Ich bin Biologe und möchte etwas über ML lernen. Soll ich etwas über lineare Regression oder über Klassifikationsbäume lernen?". Sicher würden Sie antworten "kommt darauf an, was Sie am Ende machen wollen". Das ist genau die gleiche Situation :)
:) Aha. Könnten Sie meinen Kommentar in der Antwort unten beantworten, wo ich einige mögliche Studienmaterialien (Lebensmittel, Blut, Pflanzen, Wein) skizziert habe?

Antworten (4)

Ich stimme der Antwort von @Jeremias Brand zu.

Fluoreszenzmikroskopie wirst du so gut wie vergessen müssen... Wahrscheinlich findest du bei eBay ein verstaubtes altes in deiner Preisklasse, aber es wird wahrscheinlich nichts taugen.

Die gute Nachricht ist jedoch, dass Sie dies in Ihrem Kommentar erwähnen

a) Pflanzen, b) Blut, c) Flüssigkeiten wie Wein, d) Lebensmittel?

Durchlicht (Weißlicht) wäre für den Anfang perfekt.

eBay ist sicherlich ein guter Ort, um gebrauchte Objektive zu einem günstigen Preis zu finden. Am Ende erhalten Sie eine gute Sammlung von Objektiven für weniger als 100 €. Das ist sicherlich verlockend und für den Anfang vielleicht sogar in Ordnung.
Ich persönlich denke jedoch, dass es besser ist, ein gutes Objektiv mit geringerer Vergrößerung zu besitzen als ein billiges mit hoher Vergrößerung. Seien Sie also immer etwas vorsichtig bei Angeboten, die zu gut aussehen, um wahr zu sein (insbesondere bei neuen Geräten).

Ich würde dringend empfehlen, ein binokulares Mikroskop (also mit zwei Okularen) zu kaufen, anstatt eines monokularen. Macht das Leben viel einfacher. Stellen Sie außerdem sicher, dass Sie einen Kameraaufsatz haben. Auch wenn eine Kamera nicht unbedingt erforderlich ist, besonders am Anfang, ist es besser, eine Befestigung zu haben, damit Sie in Zukunft eine hinzufügen können, wenn Sie das Bedürfnis verspüren, Fotos zu machen. Obwohl viele Mikroskope über spezielle Aufsätze für Mikroskopkameras verfügen, können Sie mit Ihrer eigenen normalen Kamera oder sogar Ihrem Mobiltelefon davonkommen, wenn Sie sie richtig positionieren (je nach Situation ist möglicherweise etwas Heimwerken erforderlich). Auf dieser Seite finden Sie sehr detaillierte Erklärungen zum Anschließen einer Kamera an ein Mikroskop.

Was Ihre Proben betrifft, Pflanzen sind eine sehr gute und einfache Sache, um mit der Beobachtung zu beginnen. Zwiebeln sind wahrscheinlich eine der besten Proben für den Anfang.

Sie können Ihre Proben auch färben. Am einfachsten zu bekommen ist wohl Methylenblau, das für 20-30 ml ein paar Euro kosten dürfte. Füllfederhaltertinte geht aber auch .

Wenn Sie Chemikalien verwenden, denken Sie daran, nach deren Sicherheitsdatenblättern (MSDS) zu suchen. Mit Methylenblau kann man ziemlich sicher arbeiten, vorausgesetzt, Sie schlucken es nicht (doh ...) und verwenden Handschuhe (Standard-Latexhandschuhe sind in Ordnung). Seien Sie vorsichtig, denn es färbt ab und kann etwas unordentlich sein, was auch für Stifttinte gilt!

Kristalle sind auch ziemlich cool unter dem Mikroskop zu beobachten: Nehmen Sie ein Deckglas, geben Sie einen Tropfen Zucker- oder Salzwasser darauf und warten Sie, bis es getrocknet ist!

Bei allem Respekt denke ich, dass die akzeptierte Antwort die Qualität aktueller preiswerter Instrumente unterschätzt. Was ich beim Vergleich von Bildern auf meinem kürzlich erworbenen 400-Dollar-Oszilloskop mit denen von Nikons der Spitzenklasse festgestellt habe, ist, dass es Bilder erzeugt, die ästhetisch weniger ansprechend, aber im Detail nahezu identisch sind.

Meistens habe ich es für Pilze verwendet, die sich gut für optische Vergrößerungen eignen. Um den vollen Nutzen zu erzielen, benötigen Sie einen PC, um die Imaging-Software auszuführen, sodass die Kosten berücksichtigt werden müssen. Hier ist, denke ich, ein ziemlich klares Bild von Aspergillus (Bandhalterung) mit konkaven Sporen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Wenn ich im Lotto gewinne, bekomme ich ein Zielfernrohr im Wert von 7000 Dollar, aber ich bin wirklich erstaunt, was ich mit diesem sehr günstigen Zielfernrohr sehen kann (und es gibt mehrere ähnliche Marken).

Ein weiteres Beispiel – hier ist ein High-End-Google-Bild von Trichophyton sp. zeigt das diagnostische Makrokonidium. Alles, was an dem günstigen Zielfernrohr falsch und richtig ist, zeigt der folgende Fotovergleich:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Farbe ist etwas grell (der blaue Fleck ist beabsichtigt) und es gibt immer eine Hintergrundfarbe im Gegensatz zu einem neutralen Feld). Aber die Detaillierung ist sehr gut. Ich hatte mir von einem Freund ein Zielfernrohr ausgeliehen und zögerte nicht, es zu kaufen.

Die Behauptung, dass man sich auf Objekte von etwa 100 beschränkt μ ist falsch. Ich habe einen anständigen Kalibrierobjektträger gekauft und hier ist ein Ausschnitt eines Bildes, das Penicillium - Sporen zeigt. Die kleinen Teilungen sind 10 Mikron. Ich habe mir nicht die Mühe gemacht, den Objektträger zu kalibrieren, aber die Reihenfolge der Vergrößerung wird durch die Art von Strukturen, die ich gesehen habe, reichlich unterstützt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Auch hier kann die Klarheit und Ästhetik von Bildern, die mit einem 7000-Dollar-Oszilloskop aufgenommen wurden, nicht erreicht werden, noch können Sie einen guten Phasenkontrast oder eine gute Fluoreszenz erreichen. Aber die Funktionalität ist wirklich ziemlich erstaunlich.

Unten ist eine Gruppe von sehr kleinen Penicillium aus Kartoffel-Dextrose-Agar. Die Sporen sind nicht viel größer als 1 Mikrometer im Durchmesser. Es ist kein scharfes Bild, vermittelt aber ein gutes Gefühl dafür, wie eine intakte Struktur aussieht.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Amateurmicrography.net hat einige schöne Bilder, die Ihnen eine Vorstellung davon geben können, was verschiedene Zielfernrohre leisten können.

Edit: Bild am 31.07.14 hinzugefügt.

Ich habe diesbezüglich gemischte Gefühle. Sicher, Sie können Dinge mit einem kleinen Mikroskop sehen, aber manchmal möchten Sie schärfere Bilder als die, die Sie gepostet haben (und vielleicht mit weniger Farbsäumen). Aber ich bin wahrscheinlich verwöhnt, teure Zielfernrohre zu verwenden: P
@nico: Ja in der Tat, ich werde wirklich neidisch, wenn ich ein scharfes Bild mit minimaler Verzerrung sehe. Mit der Zeit werde ich genau aus diesen Gründen aufsteigen. Das billige Zielfernrohr ist auch gut, um in einem überfüllten Feld Erfahrungen beim Erkennen von Strukturen und beim Vorbereiten von Objektträgern zu sammeln, aber letztendlich gibt es keine Alternative zu einem qualitativ hochwertigen Zielfernrohr.
offensichtlich gibt es viele Faktoren zu berücksichtigen. Ich würde keine 2000 Euro für ein Mikroskop ausgeben, wenn ich es einfach mal ausprobieren möchte... besser mit einem billigen anfangen und schauen, ob es dir gefällt, dann weitermachen, wenn du es wirklich ernst nehmen willst. Leider gibt es bestimmte Mikroskope, die Sie sich einfach nicht leisten können, aber nehmen Sie dann einen Job in einem Bildgebungslabor an, wenn Sie mit diesen Spielzeugen spielen möchten! Es macht viel Spaß!

Dies hängt wirklich von der Anwendung ab, die Sie im Sinn haben. Wie bei anderen Präzisionsinstrumenten gibt es eine große Auswahl an Qualitäten und Anwendungen. Wenn Sie nur eine Hellfeldbeleuchtung wünschen und relativ große Dinge betrachten (ca. 100 Mikrometer), können Sie für den von Ihnen genannten Preis etwas Anständiges finden, wenn Sie gebraucht kaufen. Wenn Sie jedoch komplexere bildgebende Verfahren wie konfokale Mikroskopie oder Fluoreszenzmikroskopie wünschen, um kleinere Strukturen und Zellabbildungen abzubilden, reicht Ihr Budget wahrscheinlich nicht aus. Da bekommt man wohl kein ordentliches Mikroskop unter 2500 Euro. Ich denke, Sie sollten sich überlegen, was Sie mit Ihrem Instrument machen wollen, und nicht einfach eines kaufen und dann loslegen.

OK, ich verstehe. Vielen Dank für die gute Beratung! Was für ein Mikroskop sollte ich mir anschaffen, wenn ich zum Beispiel a) Pflanzen, b) Blut, c) Flüssigkeiten wie Wein, d) Lebensmittel untersuchen möchte?
Ein einfaches Hellfeldmikroskop sollte ausreichen. Suchen Sie am besten nach einem mit Köhler-Beleuchtung und x10-, x20-, x40- und wenn möglich x100-Objektiven.

Heutzutage sehr beliebte Mikroskope für die biologische Arbeit sind die umgekehrten Mikroskope. Diese ermöglichen es Ihnen, Proben zu betrachten, ohne Objektträger vorzubereiten.

http://en.wikipedia.org/wiki/Inverted_microscope

http://www.biotechequipmentales.com/equipment-for-sale/details/564/14/microscopes/nikon-eclipse-ts100

Ob Sie Proben vorbereiten müssen oder nicht, hängt davon ab, was Sie sehen möchten. Kannst du deine Antwort etwas genauer ausarbeiten? Eigentlich sind es mehr oder weniger zwei Glieder.
Obwohl das, was Sie sagen, richtig ist, denken Sie daran, dass das Einbetten die Qualität des Bildes erhöht, insbesondere wenn bestimmte Eindeckmedien für die Mikroskopie verwendet werden. Siehe zum Beispiel: microbehunter.com/…