Co je skenovací elektronový mikroskop?
Skenovací elektronový mikroskop je zařízení, které využívá vysoce energetické elektronové paprsky k vytváření informací o vzorku mikroskopu. Informace, která je generována, se poté rozdělí na obrázek vzorku. Skenovací elektronové mikroskopy jsou až 250krát výkonnější než světelné mikroskopy a mohou zvětšit obrázky až 500 000krát.
Standardní skenovací elektronový mikroskop dokáže rozlišit obrázky předmětů o velikosti pouhých pěti nanometrů. Jeden nanometr je jedna miliardtina metru nebo přibližně čtyři miliardiny palce. Tyto mikroskopy mohou generovat přesné obrazy organismů malých jako viry a dokonce i bakteriofágy, což jsou viry, které infikují bakterie.
Kromě schopnosti zvětšit takové malé vzorky je další užitečnou vlastností rastrovacího elektronového mikroskopu to, že dokáže vytvářet trojrozměrné obrazy. Je to proto, že mikroskopy mají širokou hloubku ostrosti, což umožňuje, aby objekty v pozadí i v popředí zůstaly současně zaostřeny. Díky tomu je skenovací elektronová mikroskopie velmi užitečná pro stanovení struktury povrchu a 3D tvaru vzorků.
Vzhledem k tomu, jak stroj pracuje, je řádná příprava vzorku životně důležitým aspektem skenovací elektronové mikroskopie. Příprava má dvě důležité části. První je skutečnost, že vzorky musí být potaženy elektricky vodivou látkou, jako je zlato, platina nebo chrom. To je důležité pro snížení hromadění elektrostatiky během procesu. Druhým důležitým aspektem je to, že vzorky jsou vyšetřovány ve vakuu, což znamená, že musí být zcela suché. Z tohoto důvodu jsou biologické vzorky chemicky fixovány látkou, jako je formaldehyd, aby se zachovala struktura tkáně.
Činnost skenovacího elektronového mikroskopu zahrnuje elektronovou pistoli, magnetické čočky a detektor elektronů. Jakmile je vzorek umístěn do mikroskopické fáze a proces začíná, elektronová zbraň začne střílet. Zbraň vystřeluje elektronový paprsek anodou, poté dvěma magnetickými čočkami a poté elektronovým detektorem.
Ve spojení s kondenzátorovou čočkou mikroskopu tento proces účinně koncentruje paprsek elektronů, aby mohl přesně zasáhnout vzorek. Když k tomu dojde, elektrony začnou interagovat se vzorkem a detektory v mikroskopu spočítají počet interakcí, ke kterým dojde. Počet interakcí pak určuje, jak se pixely zobrazují na monitoru, který zobrazuje obrázky. Čím více interakcí nastane, tím jasnější jsou pixely. Kontrast v jasu pixelů tvoří obraz.
Snímky elektronového mikroskopu jsou generovány bez použití světelných vln; proto jsou obrázky vždy černobílé. Jedná se o vysoce detailní trojrozměrné obrázky a navzdory nedostatku barev jsou extrémně přesné. Obrázky mohou být obarveny, aby vypadaly živěji a zlepšovaly kontrast.