透射電子顯微鏡有哪些應(yīng)用?看看透射電子顯微鏡的“特長”吧!
電子顯微鏡其實包含很多類型,比如透射式電子顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、反射式電子顯微鏡和發(fā)射式電子顯微鏡等。為增進(jìn)大家對電子顯微鏡的認(rèn)識,本文將對透射式電子顯微鏡的應(yīng)用予以介紹。如果你對電子顯微鏡或是透射式電子顯微鏡具有興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
透射電鏡全稱透射電子顯微鏡,是用于觀察組織細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的大型精密電子儀器。透射電鏡廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、材料學(xué)、考古學(xué)、生物學(xué)、組織學(xué)、病毒學(xué)、病理學(xué)和分子生物學(xué)等研究領(lǐng)域中。
一、透射電鏡在生物學(xué)的應(yīng)用
1、細(xì)胞學(xué)
由于超薄切片技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,人類利用透射電鏡對細(xì)胞進(jìn)行了更深入的研究,觀察到了過去無法看清楚的細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)。例如,用透射電鏡觀察到了生物膜的三層結(jié)構(gòu)以及細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器的形態(tài)學(xué)結(jié)構(gòu)等。
2、發(fā)現(xiàn)和識別病毒
許多病毒,尤其是腫瘤病毒就是用透射電鏡發(fā)現(xiàn)的。透射電鏡也為病毒的分類提供了Z直觀的依據(jù),例如SARS病毒就是首先在透射電鏡下觀察到并確認(rèn)是病毒而不是支原體的。
3、臨床病理診斷
生物體發(fā)生疾病都會導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生形態(tài)和功能上的改變,通過對病變區(qū)細(xì)胞的透射電鏡觀察就可以為疾病診斷提供有力依據(jù)。例如目前透射電鏡在腎活檢、腫瘤診治中發(fā)揮了重要作用。
4、免疫學(xué)
電鏡技術(shù)與生命科學(xué)中新興起的技術(shù)相結(jié)合,促進(jìn)了新技術(shù)的應(yīng)用。例如電鏡技術(shù)與免疫學(xué)技術(shù)相結(jié)合產(chǎn)生了免疫電鏡技術(shù),它可以對細(xì)胞表面及細(xì)胞內(nèi)部的抗原進(jìn)行定位,可以了解抗體合成過程中免疫球蛋白的分布情況等。
5、細(xì)胞化學(xué)
研究細(xì)胞內(nèi)各種成分在超微結(jié)構(gòu)水平上的分布情況以及這些成分在細(xì)胞活動過程中的動態(tài)變化,以闡明細(xì)胞的化學(xué)和生化功能。其中Z主要的是蛋白質(zhì)(尤其是酶的細(xì)胞內(nèi)定位),其次是核酸、脂肪、碳水化合物及無機離子的定位。該技術(shù)促進(jìn)了形態(tài)學(xué)和生物化學(xué)的結(jié)合,使生命科學(xué)的研究進(jìn)入了新的水平。
二、透射電鏡在材料科學(xué)中的應(yīng)用
材料科學(xué)研究的對象是制造設(shè)備和產(chǎn)品的金屬、半導(dǎo)體、塑料等,以及工藝技術(shù),例如研究如何制造出更小、品質(zhì)更好的晶體管,以使計算機的功能更為強大;研究聚合物的電子特性以生產(chǎn)更便宜的手機顯示屏;或者分析如何使肌體組織與醫(yī)用植入物更好地結(jié)合。
1、表面形貌觀察
由于電子束穿透樣品的能力低,因此要求所觀察的樣品非常薄,對于透射電鏡常用75~200kV加速電壓來說,樣品厚度控制在100~200nm。
復(fù)型技術(shù)是制備這種薄樣品的方法之一,而用來制備復(fù)型的材料常選用塑料和真空蒸發(fā)沉積碳膜,它們都是非晶體。復(fù)型技術(shù)只能對樣品表面形貌進(jìn)行復(fù)制,不能揭示晶體內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)等信息,受復(fù)型材料本身尺寸的限制,透射電鏡的高分辨本領(lǐng)不能得到充分發(fā)揮,萃取復(fù)型雖然能對萃取物相作結(jié)構(gòu)分析,但對基體組織仍然是表面形貌的復(fù)制。而由金屬材料本身制成的金屬薄膜樣品則可以Z有效地發(fā)揮透射電鏡的極限分辨本領(lǐng);
能夠觀察和研究金屬及其合金的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和晶體缺陷,成像及電子衍射的研究,把形貌信息與結(jié)構(gòu)信息聯(lián)系起來;能夠進(jìn)行動態(tài)觀察,研究在溫度改變的情況下相變的形核長大過程,以及位錯等晶體缺陷在應(yīng)力下的運動與交互作用。復(fù)型技術(shù)和薄膜樣品的形貌觀察。
2、納米材料分析
現(xiàn)在納米材料(陶瓷、金屬及有機物)、納米粉體、介孔材料、納米涂層、碳納米管、薄膜材料、半導(dǎo)體芯片線寬測量等領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用。即使一般材料研究,要得到更多顯微結(jié)構(gòu)信息的高分辨率照片,也需要場發(fā)射透射電鏡。
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