Upoznavanje sa karakteristikama i funkcijama transmisijskih elektronskih mikroskopa
Transmisijski elektronski mikroskop (TEM) je oprema za mikroskopsku analizu velikih razmjera koja koristi zrake elektrona visoke energije kao izvore osvjetljenja za izvođenje uvećanog snimanja. Godine 1933. njemački znanstvenici Ruska i Knoll razvili su prvi prijenosni elektronski mikroskop na svijetu (vidi sliku 1). Godine 1939. Siemens je upotrijebio ovaj elektronski mikroskop kao prototip i masovno ga proizvodio. Prva serija komercijalnih prijenosnih elektronskih mikroskopa, oko 40 jedinica, ima razlučivost 20 puta veću od one optičkih mikroskopa. Od tada čovječanstvo ima moćnije oružje za znanstveno istraživanje mikroskopskog svijeta. Transmisijska elektronska mikroskopija danas postoji već više od 70 godina. Elektronska mikroskopija, interdisciplinarni predmet nastao primjenom elektronske mikroskopije, sve se više usavršava. Snaga razlučivosti elektronske mikroskopije također se povećala za više od 100 puta u usporedbi s izvornim vremenom, dosegnuvši razinu ispod angstrema. I igra sve važniju ulogu u istraživanju prirodnih znanosti.
Značajke transmisijskog elektronskog mikroskopa
1) Zbog ograničenja tehnologije pripreme uzorka, za većinu bioloških uzoraka općenito se može postići samo razlučivost od 2 nm.
2) Snaga razlučivosti slika elektronskog mikroskopa ne ovisi samo o razlučivosti samog elektronskog mikroskopa, već i o kontrastu strukture uzorka.
3) Izvor svjetlosti koji se koristi u elektronskom mikroskopu su elektronski valovi, a valna duljina nema reakciju boje u rasponu nevidljive svjetlosti. Formirana slika je crno-bijela slika, a slika mora imati određeni kontrast.
4) Biološka tkiva i stanične komponente uglavnom se sastoje od lakih elemenata kao što je C\H\O\N. Njihovi atomski brojevi su niski, njihova sposobnost raspršenja elektrona je slaba, a razlike među njima su vrlo male. Kontrast slike pod elektronskim mikroskopom općenito je relativno mali. Niska.
5) Zbog slabe penetracijske sposobnosti elektronskog snopa, uzorak se mora izraditi u ultratanke rezove.
6) Površina za promatranje je mala, izravna rešetka može biti 3 mm, a ultratanki raspon rezanja je 0.3-0.8 mm.
7) Jako zračenje elektronskih zraka može lako oštetiti uzorak, uzrokujući deformaciju, sublimaciju, itd., ili čak slom i puknuće, što može uzrokovati artefakte u promatranoj strukturi.
8) Cijev elektronskog mikroskopa mora se tijekom promatranja držati u vakuumu. Kako bi se osiguralo da se uzorak ne ošteti pod vakuumom, uzorak mora biti bez vlage. Stoga se živi biološki uzorci ne mogu promatrati.
9) Priprema bioloških uzoraka je složena. Tijekom procesa pripreme uzorka u više koraka, uzorak je sklon strukturnim promjenama kao što su skupljanje, širenje, fragmentacija i gubitak sadržaja.
