میکروسکوپ الکترونی

  میکروسکوپ  الکترونی

(T E M)

در این مقاله شما با

ساختمان

عملکرد

طرز کار

وتهیه ی نمونه

                                 در میکروسکوپ الکترونی آشنا می شوید

ازآنجاکه درکتاب درسی وبویژه درقسمت بررسی ساختمان اتم به میکروسکوپ الکترو نی اشاره شد ه ودا نش آ موزا ن هموا ره خواستا ردریافت اطلاعاتی دراین زمینه می با شندلذا در ا ین مقاله اطلا عاتی رادرمورداین وسیله دراختیار شما خواننده ی محترم قرار می دهم که امید وارم مثمرثمر واقع گردد.

 اسا س عملکردمیکروسکوپ الکترونی

 Microscope Trunsmissun Electron

  که به اختصار به آن (T E M) می گویند مشابه  میکروسکوپ نوری است با این تفاوت که به جای پرتوهای نور در آن از پرتوها ی الکترون استفاده  می شود و محدودیت میکروسکوپ نوری را ندارد.  وضوح تصویردرآن هزاربرابربیشتراز میکروسکوپ نوری است.

بااستفاده ا ز(T E M)می توان جسمی به اندا زه انگسترم را مشاهده کردبرای مثا ل می توا ن اجزای موجود درهرسلول یا مواد مختلف درابعادی نزد یک به اتم را مشاهده کرد . به علت بزرگنمایی زیاداین دستگاه ابزار مناسبی درپزشکی وبیولوژیکی وهم تحقیقات مرتبط بامواد

است .

درواقع ( T E M) نوعی نورافکن نمایش اسلاید درمقیاس نانو است که درآن پرتویی از

الکترونها ازتصویرعبو می کنند و به پرده ی فسفرسانس برخورد می کنند و سپس  ایجاد تصویرا زجسم روی پرده می شود . قسمت های تاریک تر بیانگراین امراست که ا لکترونهای کمتری ازا ین قسمت جسم عبورکرده است .  این بخش ازنمونه چگالی بیشتری داردونواحی روشن ترمکانهایی است که الکترون ازآنها عبور کرده است (بخشهای کم چگالتر).

وضوح این میکروسکوپ2/0نانومتراست که درحداتم است(بیشتر اتم ها ابعادی در حدود2/0نانومتردارند) با این میکروسکوپ می توا ن حتی نحوه ی قرار گرفتن   اتم ها در ماده را بررسی کرد.

 استفاده ازاین دستگاه گران و وقت گیر است زیرا نمونه ابتدابایدبه شیوه ای خاص آماده شود لذاتنها در موا رد خاص برای تحلیل وآنالیزریخت شناسی وساختاکریستالی(نحوه ی قرا ر گیری ا تمها در شبکه )وترکیب نمونه ها استفاده می شود.

  عملکرد میکروسکوپ

به کمک منبع نوردربالای میکروسکوپ الکترونها گسیل ومنتشرمی شوند.الکترون ها از تیوب خلاء میکروسکوپ عبورمی کننددرمیکرو-سکوپ نوری ازعدسی های شیشه ای برا ی متمرکز

کردن نوراستفا ده می شوددرحا لی که در( T EM)ازعدسی های الکترومغناطیسی استفاده می شودتاالکترونها راجمع و متمرکزکندوبه صورت پرتوی باریک گسیل کنداین پرتوهای الکترونی ازنمونه عبورداده می شود.بسته به چگالی موادالکترون ها ممکن ا ست ازبخش ها یی ازجسم بگذردوبه صفحه فلور سانس برخوردکنندوتصویرسایه مانندی ازنمونه ایجاد  کنند که میزان تیرگی بخش های  مختلف جسم  بر چگا لی مواد در آن بخش وا بسته ا ست. هر چه جسم کم چگالترباشدتصویرتیره ترخواهدبود.این تصویررا می توان مستقیم بااپراتورمطا لعه کرد و یا به کمک  دوربین تصویربرداری کرد. 

آماده سازی نمونه

 همان طور که اشاره شد آماده  کردن نمونه به دقت خاصی نیاز دارد که در ادامه به نحوه ی آماده سازی نمونه برای مطالعه آن در ( T E M) اشاره می کنم نمونه ای که می خواهند در

(T E M)بررسی کنندبایدچگالی آن به حدی باشدکه به الکترون ها امکان دهدتاحدی ازآن عبور کنند. راههای مختلفی برای تهیه ی این نمونه وجود دارد . می توان برش های بسیار نازک از نمونه مورد نظر راتهیه کرد و آن را در پلاستیکی ثابت یا آن را منجمد کرد.

 روش دیگربرای تهیه ی نمونه ایزوله کردن نمونه  و مطالعه محلولی از مولکول ها یا ویروس های مورد نظر به کمک ( T E M) است .

همچنین می توان نمونه راباروش های مختلف رنگ کردوبا استفاده ازمارک گذاری آن را  مطالعه کرد. برای مثال فلزات سنگین رنگ شده مانند اورانیم و  سرب الکترون ها را بخوبی متفرق  می کنند وکنترا   ست نمونه رادرزیرمیکروسکوپ بهبودبخشید. درادامه روش تهیه ی دونمونه را مطالعه می کنید.

1-تهیه ی برش به کمک مواددر بر گیرنده:

مواد زیستی شامل مقادیری آب است .به این علت   برای استفاده از ( T E M) باید کاررادر خلا انجام داد . لا ز م است آب را به شیوه ای تبخیر یا جدا سازی کرد(به کمک الکل یااستون)

ودرنهایت نمونه فیکس و ثابت می شود.حال نمونه رادرپلاستیکی محصورمی شود (به شکل بلوک پلاستیکی سخت)وسپس برش های نازکی ازآن  به کمک چا قوی  الماس مربوط به دستگاه اولترا میکروتوم (برای ایجادبرش های بسیارظریف)تهیه میشود.که تنها50تا100 نانومترضخامت دارد . برش های تهیه  شده  را روی توری مسی قرارمی دهند .و به کمک فلزات  سنگین  رنگ می کنند . حال نمونه بافت آماده مطالعه با کمک پرتوهای الکترونی       ( T E M) است.

 تهیه ی نمونه به روش رنگ کردن :

در این روش ا ز مواد ایزوله (برای مطالعه ی باکتری یا مولکول ها ی ایزوله)  استفاده می شود . به این روش که ابتدا  محلو ل محتوی با کتری را روی توری می ریزندوبا پلاستیک  می پوشانندو محلول  نمکی فلز سنگینی(مانند اورانیم یا سرب) رابه آنها اضافه می کنند. محلول نمکی فلزات با مواد ترکیب نمی شوند اما هاله ای رااطراف آن روی توری تشکیل

 می دهد هنگامی که  نمونه با کمک ( T E M) مورد مطالعه قرار می گیرد به صورت تصویر منفی نمایان می شود .

  منبع:

          فناوری نانو در علوم پزشکی ومهندسی