ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคุณลักษณะและหน้าที่ของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน
กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน (TEM) เป็นอุปกรณ์วิเคราะห์ด้วยกล้องจุลทรรศน์ขนาดใหญ่ที่ใช้ลำอิเล็กตรอนพลังงานสูงเป็นแหล่งส่องสว่างเพื่อทำการถ่ายภาพแบบขยาย ในปี พ.ศ. 2476 นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน Ruska และ Knoll ได้พัฒนากล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านตัวแรกของโลก (ดูรูปที่ 1) ในปี พ.ศ. 2482 ซีเมนส์ใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนชนิดนี้เป็นต้นแบบและผลิตขึ้นเป็นจำนวนมาก กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านเชิงพาณิชย์ชุดแรก ประมาณ 40 ยูนิต มีความละเอียดสูงกว่ากล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสงถึง 20 เท่า ตั้งแต่นั้นมา มนุษยชาติมีอาวุธที่ทรงพลังมากขึ้นสำหรับการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับโลกจุลทรรศน์ ปัจจุบัน กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่านมีมานานกว่า 70 ปีแล้ว กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ซึ่งเป็นวิชาสหวิทยาการที่เกิดจากการใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ได้รับการพัฒนาให้สมบูรณ์มากขึ้น พลังการแยกส่วนของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนยังเพิ่มขึ้นมากกว่า 100 เท่าเมื่อเทียบกับเวลาเดิม ซึ่งถึงระดับย่อยอังสตรอม และมีบทบาทสำคัญในการวิจัยด้านวิทยาศาสตร์ธรรมชาติมากขึ้น
คุณสมบัติของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องผ่าน
1) เนื่องจากข้อจำกัดของเทคโนโลยีการเตรียมตัวอย่าง โดยทั่วไปแล้วจะมีความละเอียดเพียง 2 นาโนเมตรสำหรับตัวอย่างทางชีววิทยาส่วนใหญ่
2) กำลังการแยกภาพของภาพกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับความละเอียดของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับคอนทราสต์ของโครงสร้างตัวอย่างด้วย
3) แหล่งกำเนิดแสงที่ใช้ในกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนคือคลื่นอิเล็กตรอน และความยาวคลื่นไม่มีปฏิกิริยาสีในช่วงแสงที่มองไม่เห็น รูปภาพที่สร้างเป็นภาพขาวดำ และรูปภาพจะต้องมีคอนทราสต์ในระดับหนึ่ง
4) เนื้อเยื่อชีวภาพและส่วนประกอบของเซลล์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบแสง เช่น C\H\O\N เลขอะตอมต่ำ ความสามารถในการกระเจิงของอิเล็กตรอนต่ำ และความแตกต่างระหว่างพวกมันมีขนาดเล็กมาก คอนทราสต์ของภาพภายใต้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนโดยทั่วไปมีขนาดค่อนข้างเล็ก ต่ำ.
5) เนื่องจากลำแสงอิเล็กตรอนมีความสามารถในการทะลุทะลวงต่ำ จึงทำให้ตัวอย่างต้องทำเป็นส่วนที่บางเป็นพิเศษ
6) พื้นผิวการสังเกตมีขนาดเล็ก เส้นตรงสามารถมีขนาด 3 มม. และช่วงการตัดที่บางเฉียบคือ 0.3-0.8 มม.
7) การฉายรังสีที่รุนแรงของลำอิเล็กตรอนสามารถสร้างความเสียหายให้กับตัวอย่างได้ง่าย ทำให้เกิดการเสียรูป การระเหิด ฯลฯ หรือแม้แต่การแตกหักและแตก ซึ่งอาจทำให้เกิดสิ่งแปลกปลอมในโครงสร้างที่สังเกตได้
8) หลอดกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะต้องเก็บไว้ในสุญญากาศในระหว่างการสังเกต เพื่อให้แน่ใจว่าตัวอย่างจะไม่ได้รับความเสียหายภายใต้สุญญากาศ ตัวอย่างจะต้องไม่มีความชื้น ดังนั้นจึงไม่สามารถสังเกตตัวอย่างทางชีวภาพที่มีชีวิตได้
9) การเตรียมตัวอย่างทางชีวภาพมีความซับซ้อน ในระหว่างกระบวนการเตรียมตัวอย่างหลายขั้นตอน ตัวอย่างมีแนวโน้มที่จะมีการเปลี่ยนแปลงทางโครงสร้าง เช่น การหดตัว การขยายตัว การแตกกระจาย และการสูญเสียเนื้อหา
