Metody i etapy przetwarzania próbek w mikroskopii elektronowej
Przed użyciem transmisyjnego mikroskopu elektronowego do obserwacji próbek biologicznych należy je wstępnie przetworzyć. Naukowcy stosują różne metody przetwarzania, ponieważ wymagają tego różne wymagania badawcze.
Utrwalanie: W celu jak największej konserwacji próbki do utwardzania próbki stosuje się aldehyd glutarowy, a do barwienia tłuszczu stosuje się kwas osmowy.
Utrwalanie na zimno: próbkę szybko zamraża się w ciekłym etanie, aby woda nie krystalizowała, a zamiast tego tworzyła amorficzny lód. Próbki zakonserwowane w ten sposób mają mniejsze uszkodzenia, ale kontrast obrazu jest bardzo niski.
Odwodnienie: Zamiast wody użyj etanolu i acetonu.
Wyściełane: Próbkę można podzielić po wyściełaniu.
Segmentacja: Próbkę kroi się na cienkie plasterki przy użyciu tarczy diamentowej.
Barwienie: Ciężkie atomy, takie jak ołów lub uran, rozpraszają elektrony silniej niż lżejsze atomy i dlatego można je wykorzystać do zwiększenia kontrastu.
Przed użyciem transmisyjnego mikroskopu elektronowego do obserwacji metali próbkę należy poddać
Wirusy pod mikroskopem elektronowym
Cięcie na bardzo cienkie plasterki (około 0,1 mm), a następnie stosowanie polerowania elektrolitycznego w celu dalszego rozcieńczania metalu często kończy się utworzeniem dziury w środku próbki, przez którą elektrony mogą przechodzić przez bardzo cienki metal. Metale, których nie można polerować elektrolitycznie, lub materiały nieprzewodzące lub o słabej przewodności, takie jak krzem, są zazwyczaj rozcieńczane mechanicznie, a następnie przetwarzane za pomocą uderzenia jonów. Aby zapobiec gromadzeniu się elektryczności statycznej w skaningowym mikroskopie elektronowym na próbkach nieprzewodzących, ich powierzchnie muszą być pokryte warstwą przewodzącą.
Dlaczego mikroskopy elektronowe mają wyższą rozdzielczość?
Jak sama nazwa wskazuje, tak zwany mikroskop elektronowy to mikroskop wykorzystujący wiązki elektronów jako źródło światła. Ponieważ wiązka elektronów może ugiąć się pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego lub pola elektrycznego, tworząc zjawisko załamania podobne do zjawiska załamania światła widzialnego przechodzącego przez szkło, możemy wykorzystać ten efekt fizyczny do stworzenia „soczewki” dla wiązki elektronów, a tym samym opracowanie mikroskopu elektronowego. Cechą transmisyjnego mikroskopu elektronowego (TEM) jest to, że wykorzystujemy wiązki elektronów przechodzące przez próbkę do obrazu, co różni się od skaningowego mikroskopu elektronowego (skaningowego mikroskopu elektronowego, SEM). Ponieważ długość fali elektronów jest znacznie mniejsza niż długość fali światła widzialnego (długość fali elektronów 100kV wynosi 0,0037 nm, natomiast długość fali światła fioletowego wynosi 400 nm), zgodnie z optycznymi teoretycznie możemy się spodziewać, że zdolność rozdzielcza mikroskopów elektronowych powinna być znacznie większa niż mikroskopów optycznych. W rzeczywistości rozdzielczość nowoczesnych mikroskopów elektronowych osiągnęła 0,1 nm. Podręcznik do wyboru z fizyki dla uczniów szkół średnich wyjaśnia to bardziej szczegółowo (drobne informacje o efekcie fotoelektrycznym)
