Transmissionselektronenmikroskop

Das Transmissionselektronenmikroskop ist eine Art Vergrößerungsgerät, das Elektronen verwendet, um das zu untersuchende Objekt zu durchdringen. Die Auflösung ist tausendmal höher als bei der Lichtmikroskopie. Atome oder Moleküle mit hoher Masse lassen die Elektronen nicht passieren, was sich in einer verminderten Durchlässigkeit dieses Bereichs im Vergleich zu einem umgebenden Bereich auf einer fotografischen Platte oder einem elektronenempfindlichen Fluoreszenzbildschirm zeigt.

Die Elektronen werden durch einen erhitzten Metallfaden - die Kathode - erzeugt. Im weiteren Verlauf des Mikroskops wird ein großes elektrisches Potenzial von der Kathode zur Anode angelegt. Durch die Anziehung zu einem Bereich mit positivem Potenzial werden die Elektronen zu einem Hochgeschwindigkeitsstrahl beschleunigt, der durch eine Reihe von Elektromagneten auf die im Vakuum gehaltene Probe fokussiert wird.

Die Probe muss so fixiert und gefärbt werden, dass die Mikrostruktur nicht gestört wird und der Kontrast zwischen den Regionen hervorgehoben wird. Zu den Fixiermitteln gehört zum Beispiel Glutaraldehyd, das Proteine konserviert, und zu den Färbemitteln gehören Osmiumverbindungen, wobei das Schwermetall eine ausreichende Masse haben muss, um die Elektronenübertragung zu verhindern. Die Probe wird in Kunststoff fixiert und mit einem Diamantmikrotom geschnitten, um einen ausreichend dünnen Schnitt zu erhalten, der den Durchgang der Elektronen nicht behindert.

Gefrierbruchtechniken können verwendet werden, um große Oberflächendetails einer bestimmten Probe zu zeigen. Das Gewebe wird schnell auf etwa -200 Grad abgekühlt und dann mit einem scharfen Schlag gespalten. Die Energie bricht buchstäblich molekulare Bindungen entlang von Gewebeebenen auf, zum Beispiel durch die Oberfläche der Zellmembran. Eine der gebrochenen Oberflächen wird dann mit einem Schwermetallfilm überzogen, und dieser Abdruck wird unter dem Elektronenmikroskop sichtbar gemacht.