7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 1/21

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 2/21

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 3/21

Mikroskop elektronowy

W mikroskopie elektronowymw warunkach próżni emitwanesą elektrny z atmów baanejpróbki. Elektrny te przenikająprzez preparat (TEM) lubemitwane są z pwierzchnibiektu (SEM), a następnierejestrowane i przetwarzane na

obraz badanego obiektu

Rys.1 Elektronowy mikroskop transmisyjny

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 4/21

-Techniką brazwania materii,

umżliwiającą bserwacje buwymrflgicznej i anatmicznej próbekbilgicznych ( rślinnych izwierzęcych) , chemicznych,fizycznych i materiałwych

-Techniką analityczną, umżliwiającą

baanie jakściwe i ilściwe skłauchemicznego danego obiektu

Mikroskopia elektronowa jest:

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 5/21

Typy mikrskpów elektrnwych

1. Elektronowy mikroskop

transmisyjny

2. Elektronowy mikroskop

skaningowy

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 6/21

Elektronowy mikroskop transmisyjny

Zasada ziałania transmisyjneg mikrskpu elektrnweg (TEM) jest pbna zasay ziałania mikrskpu świetlneg, z tą różnicą, że w TEM próbka świetlana jestwiązką elektrnów znacznie mniejszej ługści fali. Źrółem elektrnów jest włóknwlframwe lub kryształ sześcibrku lantanu LaB6, z których elektrny są emitwanew wyniku termoemisji. Napięcie przyspieszające w TEM wynsi 100 - 400kV, istniejąrównież urzązenia pracujące przy napięciach 1MV i więcej. Zaletą wyskieg napięcia

 jest zwiększna rzzielczśd brazu raz większa głębkśd wnikania, przez c mżnaanalizwad grubsze próbki.

Niegnścią w baaniach TEM jest czaschłnna i pracchłnna preparatyka,materiał baao musi mied maksymalnie kilka setek nanmetrów grubści, zazwyczaj

 jest w pstaci ysków.

Obraz uzyskany w TEM jest dwuwymiarowym rzutem na płaszczyznę ekranuwewnętrznej struktury materiału.

Zakres badao• obrazowanie nanostruktur (nanorurki, nanosfery)

• brazwanie materiałów półprzewnikwych

• analiza skłau chemiczneg

• dyfrakcja elektronowa

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 7/21

Rys. 4 . Schemat elektronowego mikroskopu transmisyjnego[3]

[3] http://zasoby.open.agh.edu.pl

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 8/21

Przygotowanie próbekBadania na mikroskopie transmisyjnym o napięciu

100 kV wymagają przygotowania cienkich próbek ogrubości 2000 – 3000 Å. Tak cienkie próbki możnauzyskać w dwojaki sposób:

1. Metody pośrednie (tzw. repliki)

2. Metody bezpośrednie (tzw. cienkie folie) Ad. 1. W badaniu nie prześwietla się samej próbki a jedynie jej replikę tj. cienkąbłonkę wiernie odwzorowującą topografię powierzchni. Replika powinnaspełniać warunki:

- dokładnie odwzorowywać powierzchnię,

- być trwała (odporność mechaniczna, chemiczna)

- być bezpostaciowa (ze względu na wysoką zdolność rozdzielczą mikroskopu)

- łatwo oddzielać się od powierzchni próbki,

- być kontrastowa i łatwa do interpretacji.

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 9/21

Przygotowanie replik

Repliki wykonuje się jako:

a) Jednostopniowe (na powierzchnię nakłada się cienkąwarstwę masy plastycznej i ją odrywa),

b) Dwustopniowe np. triafol – węgiel (najpierw wykonuje sięmatrycę powierzchni z łatwo rozpuszczalnego plastiku onazwie triafol a następnie na tą matrycę naparowuje sięwęgiel),

triafol

próbka

Warstwanaparowana

replika

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 10/21

Przygotowanie replik cd.c) Repliki ekstrakcyjne; kolejne etapy przygotowania to:

- trawienie szlifu metalograficznego tak aby rozpuścić jedynieosnowę, a nie rozpuścić wydzieleń,

- naparowanie powierzchni próbki warstwą węgla (ok.200 Å)

- elektrolityczne oddzielenie błonki węglowej od powierzchnipróbki.

a)

b)

c)

d)

e)

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 11/21

Przygotowanie folii

•  Ad. 2. Metody bezpośrednie (cienkie folie)- umożliwiają:a) Badania strukturyb) Obserwacje defektów sieciowychc) Obserwacje procesów wydzieleniowych

d) Obserwacje przemian fazowyche) Obserwacje procesów odkształcania i rekrystalizacji

• Grubość folii zależy od użytego napięciaprzyśpieszającego i od liczby atomowej badanego metalu np.dla 100 kV grubość folii aluminiowej może wynosić 3000 Å adla ołowiu 1000 Å

• Metody wykonywania cienkich folii:

• Polerowanie elektrolityczne• Metody strugi – szybkie polerowanie elektrolityczne

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 12/21

Rys.5 Zjęcia mikrskpwe TEM

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 13/21

Rys.6 Transmisyjny Mikroskop Elektronowy PHILIPS CM20 (200kV)

TWIN

http://www.imim.pl/fileadmin/lab_akred/L2.pdf 

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 14/21

Elektronowy mikroskop skaningowy

.

• Scanningowy mikroskop

elektronowy używaskupinej wiązkiwysokoenergetycznychelektrnów, którabmbaruje próbkę linia p

linii . Większśd paającychelektrnów reaguje zatomami na próbce i sąrozpraszane. Rozproszenieelektrnów mże bydelastyczne i nieelastyczne.

• Pwiększenie 20-500 000x

• Zlnśd rzzielcza 1,5 nm

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 15/21

Rys.7. Schemat Elektronowego mikroskopu skaningowego

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 16/21

Erytrocyty – braz z mnitra płączneg  jenstki przetwarzającej ane z mikrskpu.

Rys.8 Zjęcia mikrskpwe SEM

Erytrocyty normalne Erytrocyty zdeformowane

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 17/21

Przegląd mikroskopów 

Tabela 1.

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 18/21

ZastosowanieMikroskop elektrnwy mże znaleźd zastswanie w wielu dziedzinach nauki .

Umżliwia też ślezenie zmian w tkankach ludzkich, zwierzęcych i rślinnychspowodowanych chrbą lub ziałaniem substancji chemicznych i fizycznych takich

 jak trucizny, metale ciężkie, prmieniwanie jnizujące lub cieplne. Mżeprzyczynid się znalezienia spsbu chrny prze ich szkliwścią lub cenidziałanie ubczne leków lub ksmetyków.

Dzięki temu techniki mikroskopii elektrnwej mają zastswanie,

toksykologii, farmakologii (gzie baanie takich właściwści fizyk-chemicznychleków jak: pęcznienie, ezintegracja pzwala na zrzumienie mechanizmówuwalniania leków. )czy radiobiologii.

Szczególną użytecznśd mikrskp elektrnwy mże mied w nklgii, gyżpmaga różnicwad nowotwory oraz w immunologii do wykrywania

umiejscwienia się przeciwciał w tkankach, za pmcą znakwania złtem

koloidalnym.

Ma też zastswanie na przykła w rtpeii, chirurgii i rehabilitacji -

poprzez badanie przebiegu gjenia się wszczepów, prtez i zastawek, wneuropatologii czy nefropatologii – uściślania diagnozy.

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 19/21

Zastosowanie cd.

W mikrskpie elektrnwym mżna wykryd i rzpznad bakterie, wirusy,

pierwotniaki, grzyby czy inne pasżyty znajujące się alb w rganizmach żywychalbo w paszy, glebie lub ściółce. Mżliwe jest zbaanie struktury tychmikrrganizmów jak i zmian morfologicznych jakie pwują w tkankachżywiciela.

Technika ta ma zastosowanie dodatkowo w mikrobiologii i ochronie

śrwiska.

Dodatkowo przyatna mże byd w takich ziezinach jak: ermatlgia,stomatologia, gelgia, materiałznawstw czy meycyna sąwa,

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 20/21

Wady i zalety

Wady:- trudno stępny

- Drgi (jeen z najrższych mikrskpów elektrnwych Titan cubed G2 60-300wart jest 15 mln zł.)

- Ograniczeniem jest wykonywanie pmiaru w próżni raz przewnictw

elektryczne próbki.- Mikroskop elektronowy wykorzystywany jest do badania preparatów utrwalonych.

Zalety:

- Uzyskiwanie użych pwiększeo

- Zaletą uzyskanych zmyfikwanych próbek jest ich trwałśd i mżliwśdpwtarzania brazwania, c nie zawsze mżliwe jest w innych metachmikroskopowych.

- Zlnśd prześwietlania preparatów użej grubści, ( kł 10µm)

- mżna baad ielektryki

- mżna atkw baad skła wykrzystujący prmieniwanie X

7/15/2019 __Prezentacja Mikroskopia elektronowa__ (1)

http://slidepdf.com/reader/full/prezentacja-mikroskopia-elektronowa-1 21/21

Bibliografia

• Mikrskpia elektrnwa; p reakcją Anrzeja Barbackieg;Wyawnictw Plitechniki Pznaoskiej;

• L. Błaż: wykłay z przemitu „Instrumentalne mety baawcze”,

• http://pl.wikipedia.org/wiki/Mikroskop_elektronowy

• http://zasoby.open.agh.edu.pl/

• http://sygryda.freehost.pl/budowa.htm

• „FIZYKA – tom 2”  R.Resnick, D.Halliday (PWN Warszawa 1974)

• http://www.piwet.pulawy.pl/piwet7/newslet/2010-03/opr_ref/opr_ref_5.pdf 

• http://www.biolog.pl/content-60.html

• "Mikrobiologia techniczna" tom2,Wydawnictwo Uniwersytetu Łózkieg

• „Optyka biomedyczna wybrane zaganienia”,p red. Halina Podbielska,Oficyna Wyawnicza Plitechniki Wrcławskiej Wrcław 2011