Skenovací transmisní elektronový mikroskop byl vyvinut v padesátých letech minulého století. Místo světla používá transmisní elektronový mikroskop zaostřený paprsek elektronů, který vysílá přes vzorek za účelem vytvoření obrazu. Výhodou transmisního elektronového mikroskopu oproti optickému mikroskopu je jeho schopnost produkovat mnohem větší zvětšení a ukázat detaily, které optické mikroskopy nemohou.
Jak mikroskop funguje
Transmisní elektronové mikroskopy fungují podobně jako optické mikroskopy, ale místo světla nebo fotonů používají paprsek elektronů. Elektronová zbraň je zdrojem elektronů a funguje jako světelný zdroj v optickém mikroskopu. Záporně nabité elektrony jsou přitahovány k anodě, zařízení ve tvaru prstence s kladným elektrickým nábojem. Magnetická čočka zaostřuje proud elektronů, které procházejí vakuem v mikroskopu. Tyto zaostřené elektrony zasáhnou vzorek na jevišti a odrazí se od vzorku a vytvoří v tomto procesu rentgenové záření. Odražené nebo rozptýlené elektrony i rentgenové paprsky se převádějí na signál, který přivádí obraz na televizní obrazovku, kde si vědec prohlíží vzorek.
Výhody transmisního elektronového mikroskopu
Jak optický mikroskop, tak transmisní elektronový mikroskop používají tenké plátky vzorků. Výhodou transmisního elektronového mikroskopu je, že zvětšuje vzorky v mnohem vyšší míře než optický mikroskop. Je možné zvětšení 10 000krát nebo více, což vědcům umožňuje vidět extrémně malé struktury. Pro biologové je vnitřní fungování buněk, jako jsou mitochondrie a organely, jasně viditelné.
Transmisní elektronový mikroskop nabízí vynikající rozlišení krystalografické struktury vzorků a může dokonce ukázat uspořádání atomů ve vzorku.
Meze přenosového elektronového mikroskopu
Transmisní elektronový mikroskop vyžaduje, aby vzorky byly vloženy do vakuové komory. Z tohoto důvodu nelze mikroskop použít k pozorování živých vzorků, například prvoků. Některé jemné vzorky mohou být také poškozeny elektronovým paprskem a je třeba je nejprve obarvit nebo potáhnout chemickou látkou, aby byly chráněny. Toto ošetření však někdy ničí vzorek.
Trochu historie
Běžné mikroskopy používají k zvětšení obrazu zaostřené světlo, ale mají zabudované fyzické omezení přibližně 1 000x zvětšení. Této hranice bylo dosaženo ve 30. letech 20. století, ale vědci chtěli mít možnost zvětšení zvětšit potenciál svých mikroskopů, aby mohli prozkoumat vnitřní strukturu buněk a další mikroskopické struktur.
V roce 1931 vyvinuli Max Knoll a Ernst Ruska první transmisní elektronový mikroskop. Kvůli složitosti nezbytného elektronického aparátu mikroskopu to bylo až v polovině šedesátých let, kdy byly k dispozici první komerčně dostupné transmisní elektronové mikroskopy vědci.
Ernst Ruska získal v roce 1986 Nobelovu cenu za fyziku za práci na vývoji elektronového mikroskopu a elektronové mikroskopie.