Skenirni prenosni elektronski mikroskop je bil razvit v petdesetih letih prejšnjega stoletja. Namesto svetlobe transmisijski elektronski mikroskop uporablja fokusiran žarek elektronov, ki jih pošlje skozi vzorec, da tvori sliko. Prednost prenosnega elektronskega mikroskopa pred optičnim mikroskopom je njegova sposobnost, da ustvari veliko večjo povečavo in prikaže podrobnosti, ki jih optični mikroskopi ne morejo.
Kako deluje mikroskop
Transmisijski elektronski mikroskopi delujejo podobno kot optični mikroskopi, vendar namesto svetlobe ali fotonov uporabljajo žarek elektronov. Elektronska pištola je vir elektronov in deluje kot svetlobni vir v optičnem mikroskopu. Negativno nabite elektrone privlači anoda, obročasta naprava s pozitivnim električnim nabojem. Magnetna leča fokusira tok elektronov, ko potujejo skozi vakuum znotraj mikroskopa. Ti osredotočeni elektroni udarijo vzorec na oder in se odbijejo od vzorca, pri tem pa ustvarijo rentgenske žarke. Odbojni ali razpršeni elektroni, pa tudi rentgenski žarki, se pretvorijo v signal, ki sliko pošlje na televizijski zaslon, kjer znanstvenik vidi primerek.
Prednosti prenosnega elektronskega mikroskopa
Optični mikroskop in transmisijski elektronski mikroskop uporabljata tanko narezane vzorce. Prednost prenosnega elektronskega mikroskopa je v tem, da poveča vzorce v veliko višji meri kot optični mikroskop. Možna je povečava 10.000-krat ali več, kar znanstvenikom omogoča, da vidijo izredno majhne strukture. Za biologe je jasno vidno delovanje celic, kot so mitohondriji in organele.
Prenosni elektronski mikroskop ponuja odlično ločljivost kristalografske strukture vzorcev in lahko celo pokaže razporeditev atomov v vzorcu.
Meje prenosnega elektronskega mikroskopa
Prenosni elektronski mikroskop zahteva, da se vzorci vstavijo v vakuumsko komoro. Zaradi te zahteve mikroskopa ni mogoče uporabljati za opazovanje živih osebkov, na primer praživali. Elektronski žarek lahko poškoduje tudi nekatere občutljive vzorce, ki jih je treba najprej obarvati ali premazati s kemikalijo, da jih zaščitimo. Vendar ta postopek včasih uniči primerek.
Košček zgodovine
Navadni mikroskopi za povečanje slike uporabljajo usmerjeno svetlobo, vendar imajo vgrajeno fizično omejitev približno 1000-kratne povečave. Ta meja je bila dosežena v tridesetih letih prejšnjega stoletja, vendar so znanstveniki želeli povečati povečavo potencial njihovih mikroskopov, da bi lahko raziskali notranjo strukturo celic in druge mikroskopske struktur.
Leta 1931 sta Max Knoll in Ernst Ruska razvila prvi prenosni elektronski mikroskop. Zaradi zapletenosti potrebnih elektronskih aparatov, vključenih v mikroskop, je šele sredi šestdesetih let, ko so bili na voljo prvi komercialno dostopni elektronski mikroskopi znanstveniki.
Ernst Ruska je leta 1986 prejel Nobelovo nagrado za fiziko za svoje delo na področju razvoja elektronskega mikroskopa in elektronske mikroskopije.