Koje su prednosti prijenosnog elektronskog mikroskopa?

Skenirajući prijenosni elektronski mikroskop razvijen je 1950-ih. Umjesto svjetlosti, prijenosni elektronski mikroskop koristi fokusirani snop elektrona, koji šalje kroz uzorak kako bi stvorio sliku. Prednost prijenosnog elektronskog mikroskopa u odnosu na optički mikroskop je njegova sposobnost da proizvede mnogo veće povećanje i pokaže detalje koje optički mikroskopi ne mogu.

Prijenosni elektronski mikroskopi djeluju slično optičkim mikroskopima, ali umjesto svjetlosti ili fotona koriste snop elektrona. Elektronska puška izvor je elektrona i funkcionira poput izvora svjetlosti u optičkom mikroskopu. Negativno nabijene elektrone privlači anoda, prsten u obliku uređaja s pozitivnim električnim nabojem. Magnetska leća fokusira struju elektrona dok putuju kroz vakuum unutar mikroskopa. Ovi fokusirani elektroni udaraju uzorak na sceni i odbijaju se od uzorka, stvarajući pritom X-zrake. Odbijeni ili raspršeni elektroni, kao i X-zrake, pretvaraju se u signal koji dovodi sliku na televizijski ekran na kojem znanstvenik pregledava uzorak.

I optički mikroskop i prijenosni elektronski mikroskop koriste tanko narezane uzorke. Prednost prijenosnog elektronskog mikroskopa je što povećava uzorke u mnogo većem stupnju od optičkog mikroskopa. Moguće je povećanje od 10 000 puta ili više, što omogućava znanstvenicima da vide izuzetno male strukture. Za biologe je jasno vidljiv unutarnji rad stanica, poput mitohondrija i organela.

Prijenosni elektronski mikroskop nudi izvrsnu razlučivost kristalografske strukture uzoraka, a može čak pokazati i raspored atoma u uzorku.

Prijenosni elektronski mikroskop zahtijeva da se uzorci stave u vakuumsku komoru. Zbog ovog zahtjeva mikroskop se ne može koristiti za promatranje živih primjeraka, poput protozoa. Neki osjetljivi uzorci također mogu biti oštećeni elektronskim snopom i prvo ih je potrebno obojiti ili premazati kemijskom supstancom kako bi ih zaštitili. Međutim, ovaj postupak ponekad uništava uzorak.

Redoviti mikroskopi koriste fokusirano svjetlo za povećavanje slike, ali imaju ugrađeno fizičko ograničenje od približno 1000x uvećanja. Ova je granica dosegnuta 1930-ih, ali znanstvenici su željeli povećati povećanje potencijal svojih mikroskopa kako bi mogli istražiti unutarnju strukturu stanica i druge mikroskopske građevine.

1931. Max Knoll i Ernst Ruska razvili su prvi prijenosni elektronski mikroskop. Zbog složenosti potrebnih elektroničkih uređaja uključenih u mikroskop, tek je sredinom 1960-ih kojima su bili dostupni prvi komercijalno dostupni elektronski mikroskopi znanstvenici.

Ernst Ruska dobio je 1986. Nobelovu nagradu za fiziku za svoj rad na razvoju elektronskog mikroskopa i elektronske mikroskopije.