elektronmikroskoopiat

Elektronmikroskoopiat ehk elektronmikroskoopia on mikroskoopiatehnika, mis kasutab elektronlaineid pildi loomiseks ning mille lahutusvõime ületab valgusmikroskoopide omi. See võimaldab vaadata rakulisi struktuure, viiruseid ja nanomaterjale atomaarsel skaalal ning on laialdaselt kasutusel nii bioloogias kui materjaliteaduses.

Põhimõte ja tüüpide lühikirjeldus: Elektronide abil luuakse pilt kõrgepinge all. TEM (transmission electron microscopy) kasutab elektronide läbimist proovist ning annab sisemise struktuuri detaile, samas kui SEM (scanning electron microscopy) skannib proovi pinda ja kogub tagasipeegeldunud või sekundaarseid elektrone, et kujutada pindmisi omadusi. STEM (scanning transmission EM) ühendab TEM-i läbipääsu- ja SEM-i skanneerimisomadused. Kryo-EM on eriline meetod bioloogiliste proovide vaatluseks külmretseptiga, et hoida looduslikku struktuuri.

Proovi ettevalmistus ja piirangud: Bioloogilised proovised nõuavad sageli krüostust või tugevat kontrastsust raskmetallidega; materjalid võivad vajada spetsiaalset lõikamist või pinnakatet. Elektronmikroskoopia eeldab vaakumit ja kõrg-energiat, mis piirab elusate/proovide otsepilti ning teeb ettevalmistuse kriitiliseks.

Lahutusvõime ja rakendused: TEM-i lahutusvõime võib olla alla 0,1 nanomeetri, SEM-i tavapärane 1–20 nm. Kasutusvaldkonnad hõlmavad bioloogiliste organellide ja molekulide uuringut, materjaliteadust (nanostruktuurid, kristallid), pooljuhte ja nanotehnoloogiat.

Ajalugu: Esimesed toimivad elektronmikroskoobid ehitati 1930ndate alguses Ernst Ruska ja kaaslaste poolt, mille järjeks oli tehnoloogia kiire areng ning laienemine erinevatesse rakendustesse.