Параметр | Электронный микроскоп | Световой микроскоп |
Источник излучения | электроны | свет |
Длина волны | 0,005 нм | 400-700 нм |
Максимальное полезное увеличение | х2500 | х1500 |
Максимальное разрешение | 0,2 нм | 200 нм |
Линзы | электромагниты | стеклянные |
Объект | не живой, обезвоженный, маленький или тонкий | живой или неживой |
Красители | содержат цветные металлы, которые отражают электроны | цветные |
Рис. 11. Электронный микроскоп
Рис. 12. Схема электронного микроскопа
Принцип ЭМ. В качестве источника электронных лучей применяют электронную пушку, основой которой служит вольфрамовая нить, нагретая электрическим током (рис. 12). Электронные лучи обладают малой длиной волны. Прохождение электронных лучей в вакууме через электромагнитные поля, создаваемые электромагнитными линзами, концентрирует и направляет электронный поток. Это обеспечивает резкое повышение разрешающей способности электронного микроскопа до 0,2 нм и увеличение до 109.
В трансмиссионных (просвечивающих) электронных микроскопах электроны проходят через образец, затем собираются и фокусируются электромагнитными линзами. Электроны невидимы для глаза, поэтому они направляются на флюоресцентный экран, который воспроизводит видимое плоскостное изображение, или на фотоплёнку, чтобы получить постоянный снимок (электронную микрофотографию).
|
|
Проходя через объект, части которого имеют различную толщину, электроны больше или меньше задерживаются, а объект приобретает контрастность. Создаёт изображение только та часть электронов, которая проходит через объект и попадает на экран микроскопа. Участки клеток, слабо рассеивающие электроны, выглядят на экране светлыми, а участки, сильно рассеивающие электроны, – тёмными (рис. 13).
В сканирующих электронных микроскопах пучок электронов фокусируется в тонком зонде и им сканируют образец, а отраженные от поверхности образца электроны собираются и формируют на экране объемное изображение (рис. 14-17). При сканирующей электронной микроскопии изучают поверхность различных объектов, напыляя на них в вакуумной камере электронно-плотные вещества, и исследуют реплики, повторяющие контуры образца.
Рис.13. ВИЧ в трансмиссионном электронном микроскопе
Рис. 14. ВИЧ в сканирующем электронном микроскопе
Рис. 15. Trichomonas vaginalis в сканирующем электронном микроскопе
Рис. 16. Staphylococcus aureus в сканирующем электронном микроскопе
Рис. 17. Макрофаги и фагоцитируемые ими
E. coli в сканирующем электронном микроскопе
Преимущества электронной микроскопии:
· высокая разрешающая способность электронного микроскопа позволяет наблюдать объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способности светового микроскопа. Поэтому ЭМ применяется для изучения ультраструктур микроорганизмов и макромолекулярных структур;
|
|
· сочетание ЭМ с другими методами позволяет проводить электронно-радиоавтографические, электронно-гистохимические, электронно-иммунологические исследования. ЭМ нашла широкое применение в морфологии, микробиологии, вирусологии, иммунологии, генетике, биохимии, онкологии.