Mikroskop elektronowy

Jakie maksymalne powiększenie można uzyskać przy pomocy mikroskopu? Wielu początkujących użytkowników mikroskopów świetlnych, nie zdaje sobie sprawy z pewnych ograniczeń tego typu urządzeń. Na szczęście tam gdzie nie sięga światło, zdoła nam pomóc inna forma obrazowania…

Czasami potrzebne są znacznie większe powiększenia niż to, oferowane przez standardowe mikroskopy świetlne. Nieubłagane prawa optyki (związane z charakterem fali świetlnej) powodują, że nawet w najbardziej  zaawansowanych mikroskopach badawczych maksymalne powiększenie sięga ok. 1500x.  Używając światła o znacznie krótszej fali, np. spolaryzowanego światła UV, można to powiększenie zwiększyć maksymalnie do ok. 3500x.

Kolejną „wadą” mikroskopów świetlnych jest bardzo mała głębia ostrości. Z praw optyki wynika, że im jesteśmy bliżej obiektu i im większe powiększenie wykorzystujemy, tym mniejszą płaszczyznę ostrego obrazu możemy zarejestrować. Aby uzyskać zdjęcia o odpowiednio dużej głębi, konieczne jest wykonywanie tzw. „stackingu”, czyli serii zdjęć z różnie rozmieszczoną głębią ostrości, połączone w jedno zdjęcie.

Prezentujemy serię zdjęć z mikroskopów biologicznych Delta Optical, wykonanych przez Dariusza i Kornelię Kucharskich. Poniżej zdjęcia pająków Salticus scenicus wykonane przy użyciu mikroskopu Delta Optical Evolution 300 TP LED z użyciem zewnętrznego oświetlacza LED i kamery z serii DLT-Cam Pro. Powiększenie ok. 40x i ok. 150x (ostatnie zdjęcie).

 

Poniżej zdjęcia pająka Trochosa sp. wykonane przy użyciu mikroskopu Delta Optical L-1000 100W z modułem epifluorescencji, z użyciem filtra UV. Powiększenie ok. 40x.

Można jednak pominąć ograniczenia optyki świetlnej, gdy naszym nośnikiem informacji o obrazie będzie nie światło widzialne, a np. wiązka elektronów lub jonów. Dzięki możliwości wpływania na energię elektronów (a więc długość ich fali) oraz wielkość tej wiązki, możemy uzyskiwać obrazy o ogromnej rozdzielczości i powiększeniu (nawet ponad 1000000x!).  Najprościej ujmując rzecz, mamy dwa rodzaje mikroskopów elektronowych – transmisyjne i skaningowe. Pierwszy działa w sposób podobny do mikroskopów biologicznych, gdzie światło przechodzi przez badaną próbkę. W mikroskopach skaningowych, jak światło w stereoskopowych, elektrony odbijają się od badanego obiektu.

Obrazy uzyskiwane w mikroskopach elektronowych są monochromatyczne, pozbawione kolorów. Kolorowe zdjęcia, które można często zobaczyć w sieci lub książkach to efekt późniejszej obróbki w programach graficznych. Obrazy te mają jednocześnie ogromną głębię, zdecydowanie większą niż w mikroskopach świetlnych.

Zapraszamy do zapoznania się z galerią zdjęć wykonanych przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego Tescan MIRA 3 XMU, który został udostępniony na warsztatach organizowanych przez firmę Uni-Export Instruments Polska. Na zdjęciach widoczny jest pająk Salticus scenicus, widziany w powiększeniach: 216x, 491x, 2000x.

Jak widać, mikroskopia elektronowa to zupełnie inny rodzaj obserwacji niż mikroskopia świetlna. Szukając więc mikroskopu do powiększeń większych niż 1500x, pamiętajmy, że z całą pewnością nie będzie tego warunku spełniał zwykły, tani mikroskop świetlny.