הדמיית SEM של דגימות ביולוגיות
Overview
מקור: פיימן שהביגי-רודפושטי וסינה שהבזמהאמדי, המחלקה להנדסה ביו-רפואית, אוניברסיטת קונטיקט, סטוררס, קונטיקט
מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) הוא מכשיר המשתמש בקרן אלקטרונים כדי לדמות באופן לא מובנה ולאפיין חומרים מוליכים בחלל ריק. כאנלוגיה, קרן אלקטרונים היא ל- SEM כמו האור למיקרוסקופ האופטי. ההבדל הוא שמיקרוסקופ האלקטרונים מניב תמונות ברזולוציה והגדלה גבוהות בהרבה. למיקרוסקופים האופטיים הטובים ביותר יש בדרך כלל רזולוציה של עד 200 ננומטר, בעוד ש- SEMs בדרך כלל טוענים לרזולוציה של 0.5 ננומטר. זאת בשל העובדה כי מיקרוסקופים אופטיים מוגבלים על ידי עקיפה של גלים, פונקציה של אורך הגל, שהוא סביב 500 ננומטר עבור אור גלוי. לעומת זאת, ה- SEM משתמש בקרן אלקטרונים אנרגטי, אשר כאורך גל של 1 ננומטר. מאפיין זה הופך אותם לכלים אמינים מאוד לחקר ננו ומיקרו מבנים. מיקרוסקופ אלקטרונים מאפשר גם לחקור דגימות ביולוגיות עם גדלי תכונות קטנים מדי למיקרוסקופיה אופטית.
הדגמה זו מספקת מבוא להכנת מדגם ורכישת תמונה ראשונית של דגימות ביולוגיות באמצעות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק. במקרה זה ייחקר פיגום תאי קולגן-הידרוקסיאפטיט (HA). סביבת הוואקום של ה- SEM והטעינה המושרה על ידי קרן האלקטרונים על דגימות שאינן מוליכות (כגון חומר אורגני) יוצרות אתגרים שיטופלו בהכנה. היתרונות והחסרונות של שיטות הדמיה שונות בכל הנוגע לרזולוציה, עומק המיקוד וסוג המדגם יידונו גם הם. מטרת הדגמה זו היא לתת למשתתף מידע נוסף על SEM כדי לקבוע אם מודול מיקרוסקופיה זה מתאים ביותר לסוג של מדגם ביולוגי.
Procedure
1. הכנת מדגם
- ללבוש כפפות ולנקוט באמצעי זהירות כדי למנוע זיהום בעת טיפול במדגם.
- ודא כי המדגם בשקופית מיובש ואין זיהום על המדגם. הסיבה לכך היא SEM מודד אפיון פני השטח, ופגמים אלה יכולים לעכב קשות את האות.
- אם המדגם נטען על שקופית זכוכית סטנדרטית, להקטין את גודל המדגם על ידי ניקוד השקופית עם חותך זכוכית עם קצה יהלום בקו ישר ולדחוף בעדינות על קו הניקוד הרחק מהגוף עד הזכוכית נשברת.
- בהתאם לדגימה, בחר ציפוי שאין לו את אותו הרכב אלמנטרי (זה יעכב את האות שהתקבל על ידי EDS). להדגמה זו, נעשה ש
Results
Application and Summary
כאן הדגמנו את עומק המיקוד, שדה הראייה והרזולוציה וההגדלה המרבית של מיקרוסקופ אלקטרונים וכיצד ניתן להשתמש במאפיינים אלה כדי להציג דגימות ביולוגיות. הדגמה זו נועדה לעזור לצופים להחליט איזה מודול מיקרוסקופיה הוא הטוב ביותר עבור יישום מסוים. כפי שהודגם, ל- SEM יש עומק מיקוד גבוה מאוד, רזולוציה ...
References
- Oatley, C. W., W. C. Nixon, and R. F. W. Pease. "Scanning electron microscopy." Advances in Electronics and Electron Physics 21 (1966): 181-247.
- Goldstein, Joseph, et al. Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis: a text for biologists, materials scientists, and geologists. Springer Science & Business Media, 2012.
- Carol Heckman, et al. Preparation of cultural cells for scanning electron microscope. Nature Protocols Network, 2007, doi:10.1038/nprot.2007.504
Tags
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved