А вы никогда не задумывались насколько тонким должен быть инструмент при работе с живыми клетками, рассматривая их в микроскоп? Чем отделить одну клетку от другой? Как сделать надрез, прокол клеточной оболочки в определённом месте?
Разумеется, обычные медицинские инструменты для этой цели не годятся. Раз клеточную структуру не рассмотреть невооруженным глазом, значит, и лезвие должно быть на порядок тоньше самой клетки. Тут нужна игла, невидимая глазу.
Задача изготовления такого инструмента кажется запредельно сложной. Однако в старом советском учебнике я нашел достаточно простой способ — изготовление микроиглы. Приведу цитату.
Для микроигл обычно используют трубки с внешним диаметром в 5—7 мм, с толщиной стенок в 2—3 мм. Сперва приготавливают ровный капилляр длиной в 15 см, имеющий диаметр примерно в 3—4 мм. Его осторожно нагревают в одном пункте на пламени специальной горелки и затем вне пламени вытягивают очень тонкий, едва видный невооруженным глазом, микрокапилляр. Держа его высоко над пламенем горелки и растягивая очень осторожным движением, получают две микроиглы. Тончайший кончик микроиглы должен иметь длину 3—30 нанометров.
Г. И. Роскин, Л. Б. Левинсон. Микроскопическая техника. — М., 1957
Принцип такой: когда тонкая стеклянная нить оборвётся, толщина её в этом месте будет составлять в порядке нанометров.
Идея показалась настолько простой и оригинальной, что мне захотелось опробовать данную методику. Создать рабочий инструмент не требовалось. Просто проверить, насколько тонким может получиться стекловидное волокно при растягивании.
Упомянутых в литературе стеклянных трубочек у меня нет, да и микрогорелкой с пламенем высотой в 2 мм я не располагаю, но есть желание. Для имитации стекла я выбрал карамель — растопил обычный сахар, разлил его струйками и дал затвердеть. Получился аналог стеклянных палочек.
Нагревал карамельную палочку над пламенем обычной свечи.
Карамель быстро тает и медленно твердеет. Поэтому ровной горизонтальной нити у меня не вышло. Нить изгибалась и вытянулась неравномерно. Однако тонкие нити хоть и в спонтанных местах, но получались.
Обычно в том месте, где крупная капля под своим весом сильно вытягивает нить, а потом обрывается.
И вот #микроскоп показывает совершенно ровный участок сахарной нити, увеличенный в 400 раз.
Чтобы рассмотреть его в размере, в котором обычно я рассматриваю живые клетки растений, необходимо поместить его в жидкость для использования иммерсионного объектива микроскопа. Понятно, что вода мгновенно растворит сахар, поэтому в этот раз я решил использовать глицерин. Сахар в глицерине растворяется очень плохо (сахара 6 г на 100 г глицерина). Я смешал глицерин с сахаром, чтобы карамельная нить в насыщенном сахаро-глицериновом растворе не смогла растаять. Однако, это оказалось недостаточным. Нить настолько тонкая, что она всё же находит свободный глицерин и тает в капле глицерина за очень короткое время.
Яркий луч света от осветителя, необходимый для рассматривания объектов с большим увеличением, проходя через сахарную нить, так же ускоряет плавление. Нить полностью растворяется менее чем за 10 секунд. Однако, сам момент растворения мне удалось заснять, хоть нить и не попала полностью в фокус. Нить растворяется неравномерно.
Тем не менее, хоть какой-то участок нити с нужным увеличением получен в первые секунды растворения. Искусственно дополнив рисунок до ровной поверхности, мы получим изображение иглы в нужном нам масштабе, чтобы его можно было сравнить с изображениями растительных клеток.
Кончик микроиглы, которую можно получить из расплавленного сахара (если бы он не растворился в жидкости) над поверхностью клеточной структуры растения. В одном масштабе, увеличение ×1000.
Видно, что подобным инструментом, действительно, можно работать с отдельными клетками. Название растений мне неизвестно. Я взял образцы из прошлой моей статьи «Травяной скраб для тела».
Ну и напоследок, чтобы наглядно показать размеры получившегося инструмента, соберу, сохраняя масштаб, три изображения: волос человека (коричневый сзади), растительной клетки и микроиглы.
Если у вас осталась вера в остроту вашей самой тонкой швейной иглы, попробуйте проколоть ей волос насквозь.
Пусть и с некоторыми допущениями, но, мне кажется, эксперимент показал, что создавать стеклянные инструменты таким образом возможно, а при должной сноровке даже не особо сложно.
