De beperkingen van lichtmicroscopie:

* resolutie: Lichtmicroscopen zijn beperkt in hun vermogen om onderscheid te maken tussen twee dicht bij elkaar geplaatste objecten. Dit wordt de resolutielimiet genoemd en is ongeveer 200 nanometers. Dit betekent dat alles wat kleiner is dan 200 nanometers, wazig of zelfs onzichtbaar zal lijken.

* Contrast: Lichtmicroscopie is gebaseerd op licht dat door het monster gaat. Als het monster een vergelijkbare brekingsindex heeft als het omliggende medium, lijkt het niet heel anders en zal het moeilijk te zien zijn.

* Wavelinglengte van licht: De golflengte van zichtbaar licht dat wordt gebruikt in lichtmicroscopie beperkt de resolutie, waardoor de visualisatie van structuren kleiner is dan de golflengte.

Waarom bepaalde structuren zichtbaar zijn:

* Grootte: Structuren die groter zijn dan 200 nanometers, zoals de kern, celmembraan en sommige organellen (bijvoorbeeld mitochondriën, chloroplasten), zijn gemakkelijk zichtbaar onder een lichtmicroscoop.

* Contrast: Structuren met een andere brekingsindex dan het omringende medium zullen het licht anders verspreiden, waardoor ze donkerder of helderder lijken, waardoor het contrast en de zichtbaarheid toeneemt.

* kleuring: Veel technieken gebruiken kleurstoffen om specifieke structuren te bevlekken, hun contrast te vergroten en ze te laten zien onder een lichtmicroscoop.

* Voorbereiding: De manier waarop het monster wordt voorbereid op observatie speelt ook een rol. Dunne plakjes (secties) of afgeplatte preparaten helpen bij lichtpenetratie en een beter zicht.

Welke structuren zijn niet zichtbaar onder een lichtmicroscoop:

* kleinere structuren: Ribosomen, eiwitten, DNA -moleculen en andere kleinere structuren zijn te klein om te worden opgelost door een lichtmicroscoop.

* transparante structuren: Sommige structuren zijn transparant en hebben een vergelijkbare brekingsindex als het omliggende medium, waardoor ze moeilijk te zien zijn zonder vlekken.

Alternatieve technieken voor het visualiseren van kleinere structuren:

* Elektronenmicroscopie: Elektronenmicroscopen gebruiken stralen elektronen in plaats van licht, waardoor een veel hogere resolutie mogelijk is (tot 0,1 nanometer). Ze kunnen de gedetailleerde interne structuur van cellen en zelfs individuele moleculen onthullen.

* Fluorescentiemicroscopie: Deze techniek maakt gebruik van fluorescerende kleurstoffen die binden aan specifieke structuren, waardoor ze zichtbaar zijn tegen een donkere achtergrond.

* Super-resolutiemicroscopie: Geavanceerde technieken zoals gestimuleerde emissie -uitputting (STED) microscopie kunnen de diffractielimiet van lichtmicroscopie overwinnen en structuren visualiseren die kleiner zijn dan 200 nanometers.

Samenvattend: Lichtmicroscopen zijn een krachtig hulpmiddel voor het bestuderen van cellen, maar hun beperkingen betekenen dat alleen bepaalde structuren zichtbaar zijn. Met behulp van alternatieve technieken zoals elektronenmicroscopie of fluorescentiemicroscopie kunnen we de ingewikkelde details van de cel met veel hogere resolutie verkennen.