Wysoka rozdzielczość obrazów EM wynika z zastosowania elektronów (o bardzo krótkich długościach fal) jako źródła promieniowania oświetlającego. Mikroskopia elektronowa jest stosowana w połączeniu z różnymi technikami pomocniczymi (np. cienkimi skrawkami, znakowaniem immunologicznym, barwieniem negatywnym) w celu uzyskania odpowiedzi na określone pytania. Obrazy EM dostarczają kluczowych informacji na temat strukturalnych podstaw funkcji komórek i chorób komórek.
Typy mikroskopów elektronowych
Istnieją dwa główne typy mikroskopów elektronowych – transmisyjny EM (TEM) i skaningowy EM (SEM). Transmisyjny mikroskop elektronowy służy do oglądania cienkich próbek (skrawków tkanek, cząsteczek itp.), przez które mogą przechodzić elektrony, generując obraz projekcyjny. TEM jest pod wieloma względami analogiczny do konwencjonalnego (złożonego) mikroskopu świetlnego.
TEM wykorzystuje się m.in. do obrazowania wnętrza komórek (w cienkich skrawkach), struktury cząsteczek białek (kontrastowane cieniowaniem metali), organizacji cząsteczek w wirusach i filamentów cytoszkieletu (przygotowywane techniką barwienia negatywowego), oraz rozmieszczenie cząsteczek białek w błonach komórkowych (przez zamrożenie).
Na czym polega mikroskopia elektronowa?
Konwencjonalna skaningowa mikroskopia elektronowa polega na emisji elektronów wtórnych z powierzchni próbki. Ze względu na dużą głębię ostrości skaningowy mikroskop elektronowy jest analogiem EM stereoskopowego mikroskopu świetlnego. Zapewnia szczegółowe obrazy powierzchni komórek i całych organizmów, których nie można uzyskać za pomocą TEM. Może być również używany do liczenia i określania wielkości cząstek oraz do sterowania procesem. Nazywa się to skaningowym mikroskopem elektronowym, ponieważ obraz jest tworzony przez skanowanie zogniskowanej wiązki elektronów na powierzchnię próbki w układzie rastrowym.
Oddziaływanie pierwotnej wiązki elektronów z atomami w pobliżu powierzchni powoduje emisję cząstek w każdym punkcie rastra (np. niskoenergetyczne elektrony wtórne, wysokoenergetyczne elektrony wstecznie rozproszone, promieniowanie rentgenowskie, a nawet fotony). Można je zbierać za pomocą różnych detektorów, a ich względną liczbę przekładać na jasność w każdym równoważnym punkcie kineskopu. Ponieważ rozmiar rastra na próbce jest znacznie mniejszy niż ekran podglądu CRT, ostateczny obraz jest powiększonym obrazem próbki.
