透射電子顯微鏡（Transmission Electron Microscope，簡(jiǎn)稱TEM）是一種與光學(xué)顯微鏡原理大致相同的顯微鏡，但它使用電子束作為光源，并通過(guò)電磁透鏡聚焦成像，從而實(shí)現(xiàn)原子級(jí)別的高分辨率觀察。TEM的分辨能力可以達(dá)到0.1-0.2納米，因此可以用于觀察非常微小的結(jié)構(gòu)，如動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)的超微結(jié)構(gòu)、病原微生物、細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌或病毒侵染等。

主要設(shè)備

• 超薄切片機(jī)：如Leica EM UC7，用于制作樣品的超薄切片。這些切片通常需要經(jīng)過(guò)樹(shù)脂包埋和修塊，以確保樣品足夠薄以便電子束穿透。
• 透射電鏡：如HITACHI HT7700或HT7800，這些電鏡通過(guò)加速電壓來(lái)控制電子束的波長(zhǎng)，進(jìn)而影響分辨率和成像效果。

應(yīng)用范圍

• 細(xì)胞生物學(xué)：觀察細(xì)胞內(nèi)部的超微結(jié)構(gòu)，如線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等。
• 病理學(xué)：研究病理變化，如腫瘤的生長(zhǎng)、轉(zhuǎn)移等。
• 材料科學(xué)：分析材料的微觀結(jié)構(gòu)和成分。
• 分子生物學(xué)：研究大分子的結(jié)構(gòu)，如蛋白質(zhì)復(fù)合物、病毒顆粒等。

樣品制備

為了獲得高質(zhì)量的TEM圖像，樣品的制備是關(guān)鍵步驟之一。樣品通常需要切成厚度為60-80nm的超薄切片，并經(jīng)過(guò)重金屬鉛、鈾等染色劑進(jìn)行染色，以增強(qiáng)對(duì)比度。此外，樣品需要在高真空環(huán)境中進(jìn)行觀察，以避免電子束與空氣分子碰撞而產(chǎn)生散射。

結(jié)論

透射電子顯微鏡及其相關(guān)設(shè)備如超薄切片機(jī)是實(shí)現(xiàn)TEM成像的關(guān)鍵工具。它們?cè)诙鄠€(gè)科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，幫助科學(xué)家揭示物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和功能關(guān)系。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，TEM的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛和深入。