Skenovací transmisný elektrónový mikroskop bol vyvinutý v 50. rokoch 20. storočia. Namiesto svetla používa transmisný elektrónový mikroskop zaostrený lúč elektrónov, ktorý vysiela cez vzorku, aby vytvoril obraz. Výhodou transmisného elektrónového mikroskopu oproti optickému mikroskopu je jeho schopnosť dosiahnuť oveľa väčšie zväčšenie a ukázať detaily, ktoré optické mikroskopy nedokážu.
Ako funguje mikroskop
Transmisné elektrónové mikroskopy fungujú podobne ako optické mikroskopy, ale namiesto svetla alebo fotónov používajú lúč elektrónov. Elektrónová pištoľ je zdrojom elektrónov a v optickom mikroskope funguje ako svetelný zdroj. Negatívne nabité elektróny sú priťahované k anóde, čo je zariadenie v tvare prstenca s kladným elektrickým nábojom. Magnetická šošovka zameriava prúd elektrónov, ktoré prechádzajú vákuom v mikroskope. Tieto zaostrené elektróny dopadajú na vzorku na stolíku a odrážajú sa od vzorky tak, že v procese vytvárajú röntgenové lúče. Odrazené alebo rozptýlené elektróny a tiež röntgenové lúče sa premieňajú na signál, ktorý dodáva obraz na televíznu obrazovku, kde si vedec pozrie vzorku.
Výhody prenosového elektrónového mikroskopu
Optický mikroskop aj transmisný elektrónový mikroskop používajú vzorky v tenkom plátku. Výhodou transmisného elektrónového mikroskopu je, že zväčšuje vzorky v oveľa vyššej miere ako optický mikroskop. Možné je 10 000-násobné zväčšenie, ktoré vedcom umožňuje vidieť extrémne malé štruktúry. Pre biológov je zreteľne viditeľné vnútorné fungovanie buniek, ako sú mitochondrie a organely.
Transmisný elektrónový mikroskop ponúka vynikajúce rozlíšenie kryštalografickej štruktúry vzoriek a môže dokonca ukazovať usporiadanie atómov vo vzorke.
Limity prenosového elektrónového mikroskopu
Transmisný elektrónový mikroskop vyžaduje, aby boli vzorky vložené do vákuovej komory. Z dôvodu tejto požiadavky nemožno mikroskop použiť na pozorovanie živých exemplárov, napríklad prvokov. Niektoré jemné vzorky môžu byť tiež poškodené elektrónovým lúčom a na ich ochranu je potrebné ich najskôr zafarbiť alebo natrieť chemikáliou. Toto ošetrenie však niekedy ničí preparát.
Trochu histórie
Bežné mikroskopy používajú na zväčšenie obrazu zaostrené svetlo, majú však zabudované fyzické obmedzenie približne 1 000-násobného zväčšenia. Táto hranica bola dosiahnutá v 30. rokoch 20. storočia, vedci však chceli mať možnosť zväčšenia zväčšiť potenciál svojich mikroskopov, aby mohli preskúmať vnútornú štruktúru buniek a ďalšie mikroskopické štruktúr.
V roku 1931 vyvinuli Max Knoll a Ernst Ruska prvý transmisný elektrónový mikroskop. Kvôli zložitosti potrebného elektronického prístroja, ktorý je súčasťou mikroskopu, to bolo až v polovici 60. rokov 20. storočia, pre ktoré boli k dispozícii prvé komerčne dostupné transmisné elektrónové mikroskopy vedcov.
Ernst Ruska získal v roku 1986 Nobelovu cenu za fyziku za prácu na vývoji elektrónového mikroskopu a elektrónovej mikroskopie.