Трансмиссионная электронная микроскопия: методика, принципы

Трансмиссионная и сканирующая электронная микроскопия основаны на взаимодействии между электронами и компонентами тканей.

Трансмиссионная электронная микроскопия. Трансмиссионный электронный микроскоп — это система визуализации изображения, которая теоретически обеспечивает очень высокое разрешение (0,1 нм). На практике, однако, разрешение, получаемое большинством хороших приборов, составляет около 3 нм.

Такое высокое разрешение делает возможным изучение деталей при увеличении вплоть до 400 000 раз. К сожалению, этот уровень увеличения применим только к изолированным молекулам или частицам. Очень тонкие тканевые срезы можно детально изучать при увеличениях примерно до 120 000 раз.

В основе действия трансмиссионного электронного микроскопа лежит принцип, согласно которому электромагнитные поля способны отклонять пучок электронов таким же образом, что и стеклянные линзы, отклоняющие свет. В электронном микроскопе электроны испускаются в результате нагревания в вакууме очень тонкой металлической (обычно вольфрамовой) нити (катода).

Испускаемые электроны далее попадают в условия разницы потенциалов порядка 60—120 кВ между катодом и анодом, представляющим собой металлическую пластинку с отверстием в центре. Электроны, таким образом, привлекаются к аноду и разгоняются до высоких скоростей. Они проходят через центральное отверстие в аноде, формируя постоянный поток (или пучок) электронов, который проникает в колонну микроскопа.

трансмиссионная электронная микроскопия

Пучок проходит внутри электрических катушек и отклоняется примерно так же, как и свет в оптических линзах, поскольку электроны изменяют свой ход под действием электромагнитных полей. По этой причине электрические катушки электронных микроскопов называются электромагнитными линзами.

Устройство электронного микроскопа очень сходно с конструкцией оптического микроскопа, хотя оптика электронного микроскопа обычно располагается в обратном порядке. Первая линза — это конденсор, который фокусирует пучок электронов на срезе. Некоторые электроны взаимодействуют с атомами в срезе и продолжают свой ход, тогда как другие просто проходят сквозь образец без взаимодействия.

Большая часть электронов достигает линзы объектива, которая образует увеличенное изображение, далее проецирующееся через другие увеличивающие линзы. Поскольку глаз человека не воспринимает электроны, изображение в конечном итоге проецируется на флюоресцентный экран или регистрируется на фотопластинках или в камере прибора с зарядовой связью.

Так как большая часть изображения в трансмиссионном электронном микроскопе образуется в результате баланса между электронами, которые попадают на флюоресцентный экран (или фотопластинку), и электронами, которые остались в колонне микроскопа, получающееся изображение всегда черно-белое. Темные участки электронных микрофотографий обычно называют электронно-плотными, тогда как светлые участки именуют электронно-прозрачными.

Чтобы создать хорошее взаимодействие между образцом и электронами, в электронной микроскопии используют очень тонкие срезы (40—90 нм), поэтому заливку производят в смолу, которая очень сильно затвердевает. Полученные блоки настолько твердые, что для изготовления срезов требуются стеклянные или алмазные ножи. Чрезвычайно тонкие срезы помещают на маленькие металлические сетки и помещают внутрь микроскопа для изучения.

Метод замораживания позволяет исследовать ткани с помощью электронной микроскопии, при этом необходимость в фиксации и заливке отсутствует. Метод дает меньше артефактов, чем стандартная подготовка тканей, хотя он обычно отличается трудоемкостью. Можно получить срезы замороженных тканей с их последующим исследованием методами цитохимии или иммуноцитохимии, или эти ткани подвергнуть скалыванию (криофрактографии, замораживанию-скалыванию) для выявления деталей внутренней структуры мембран.

- Читать далее "Сканирующая электронная микроскопия: методика, принципы"

Оглавление темы "Методы гистологии":
  1. Трансмиссионная электронная микроскопия: методика, принципы
  2. Сканирующая электронная микроскопия: методика, принципы
  3. Авторадиография срезов тканей: методика, принципы
  4. Культура клеток и тканей. Применение
  5. Фракционирование клеток. Гистохимия, цитохимия
  6. Полисахариды, олигосахариды и липиды клеток и тканей
  7. Иммуноцитохимия: поликлональные и моноклональные антитела
  8. Метод гибридизации в иммуноцитохимии: методика, принципы
  9. Трудности исследования срезов тканей. Причины проблем
  10. Разновидности клеток организма. Классификация

Ждем ваших вопросов и рекомендаций: