Introducere în caracteristicile și funcțiile microscoapelor electronice cu transmisie
Microscopul electronic cu transmisie (TEM) este un echipament de analiză microscopică la scară largă care utilizează fascicule de electroni de înaltă energie ca surse de iluminare pentru a efectua imagini mărite. În 1933, oamenii de știință germani Ruska și Knoll au dezvoltat primul microscop electronic cu transmisie din lume (vezi Figura 1). În 1939, Siemens a folosit acest microscop electronic ca prototip și l-a produs în masă. Primul lot de microscoape electronice cu transmisie comerciale, de aproximativ 40 de unități, are o rezoluție de 20 de ori mai mare decât cea a microscoapelor optice. De atunci, omenirea a avut arme mai puternice pentru cercetarea științifică asupra lumii microscopice. Astăzi, microscopia electronică cu transmisie există de mai bine de 70 de ani. Microscopia electronică, un subiect interdisciplinar format prin aplicarea microscopiei electronice, s-a perfecționat din ce în ce mai mult. Puterea de rezoluție a microscopiei electronice a crescut, de asemenea, de peste 100 de ori comparativ cu timpul inițial, atingând nivelul sub-angstrom. Și joacă un rol din ce în ce mai important în cercetarea în științe naturale.
Caracteristicile microscopului electronic cu transmisie
1) Datorită limitărilor tehnologiei de pregătire a probelor, pentru majoritatea probelor biologice, în general, poate fi atinsă doar o rezoluție de 2 nm.
2) Puterea de rezoluție a imaginilor cu microscopul electronic depinde nu numai de rezoluția microscopului electronic în sine, ci și de contrastul structurii probei.
3) Sursa de lumină utilizată în microscopul electronic sunt undele de electroni, iar lungimea de undă nu are reacție de culoare în domeniul luminii nevizibile. Imaginea formată este o imagine alb-negru, iar imaginea trebuie să aibă un anumit contrast.
4) Țesuturile biologice și componentele celulare sunt compuse în principal din elemente ușoare, cum ar fi C\H\O\N. Numărul lor atomic este scăzut, capacitatea lor de împrăștiere a electronilor este slabă, iar diferențele dintre ele sunt foarte mici. Contrastul imaginii la microscopul electronic este în general relativ mic. Scăzut.
5) Datorită capacității slabe de penetrare a fasciculului de electroni, proba trebuie făcută în secțiuni ultra-subțiri.
6) Suprafața de observare este mică, grila directă poate fi de 3 mm, iar intervalul de secțiune ultra-subțire este de 0.3-0.8mm.
7) Iradierea puternică a fasciculelor de electroni poate deteriora cu ușurință proba, provocând deformare, sublimare etc., sau chiar defalcare și ruptură, ceea ce poate cauza artefacte în structura observată.
8) Tubul microscopului electronic trebuie ținut în vid în timpul observării. Pentru a se asigura că proba nu este deteriorată sub vid, eșantionul trebuie să fie lipsit de umiditate. Prin urmare, probele biologice vii nu pot fi observate.
9) Pregătirea probelor biologice este complexă. În timpul procesului de pregătire a probei în mai multe etape, proba este predispusă la modificări structurale, cum ar fi contracția, expansiunea, fragmentarea și pierderea conținutului.
