Skannetransmisjonselektronmikroskopet ble utviklet på 1950-tallet. I stedet for lys bruker overføringselektronmikroskopet en fokusert elektronstråle, som den sender gjennom en prøve for å danne et bilde. Fordelen med overføringselektronmikroskop fremfor et optisk mikroskop er dets evne til å produsere mye større forstørrelse og vise detaljer som optiske mikroskoper ikke kan.
Hvordan mikroskopet fungerer
Overføringselektronmikroskoper fungerer på samme måte som optiske mikroskoper, men i stedet for lys eller fotoner bruker de en elektronstråle. En elektronpistol er kilden til elektronene og fungerer som en lyskilde i et optisk mikroskop. De negativt ladede elektronene tiltrekkes av en anode, en ringformet enhet med en positiv elektrisk ladning. En magnetisk linse fokuserer strømmen av elektroner når de beveger seg gjennom vakuumet i mikroskopet. Disse fokuserte elektronene treffer prøven på scenen og spretter av prøven, og skaper røntgen i prosessen. De sprettede, eller spredte elektronene, så vel som røntgenstrålene, blir konvertert til et signal som mater et bilde til en TV-skjerm der forskeren ser på prøven.
Fordeler med overføringselektronmikroskop
Både det optiske mikroskopet og overføringselektronmikroskopet bruker tynne skiver. Fordelen med overføringselektronmikroskop er at det forstørrer prøver i mye høyere grad enn et optisk mikroskop. Forstørrelse på 10 000 ganger eller mer er mulig, noe som gjør at forskere kan se ekstremt små strukturer. For biologer er det indre arbeid av celler, som mitokondrier og organeller, tydelig synlig.
Overføringselektronmikroskopet gir utmerket oppløsning av den krystallografiske strukturen til prøver, og kan til og med vise arrangementet av atomer i en prøve.
Grenser for overføringselektronmikroskop
Overføringselektronmikroskopet krever at prøver settes inne i et vakuumkammer. På grunn av dette kravet kan mikroskopet ikke brukes til å observere levende prøver, som protozoer. Noen delikate prøver kan også bli skadet av elektronstrålen og må først farges eller belegges med et kjemikalie for å beskytte dem. Denne behandlingen ødelegger imidlertid prøven.
Litt historie
Vanlige mikroskoper bruker fokusert lys for å forstørre et bilde, men de har en innebygd fysisk begrensning på ca. 1000x forstørrelse. Denne grensen ble nådd på 1930-tallet, men forskere ønsket å kunne øke forstørrelsen potensialet i mikroskopene deres slik at de kunne utforske den indre strukturen til celler og andre mikroskopiske strukturer.
I 1931 utviklet Max Knoll og Ernst Ruska det første overføringselektronmikroskopet. På grunn av kompleksiteten til det nødvendige elektroniske apparatet som er involvert i mikroskopet, var det ikke før på midten av 1960-tallet som de første kommersielt tilgjengelige overføringselektronmikroskopene var tilgjengelige for forskere.
Ernst Ruska ble tildelt 1986 Nobelprisen i fysikk for sitt arbeid med å utvikle elektronmikroskop og elektronmikroskopi.