A TEM mellett kevésbé elterjedt, felületek letapogatására, vékony preparátumok átvilágítására, anyagösszetétel analízisére egyaránt alkalmas. A sugárnyalábot ún. pásztázótekercsekkel kényszerítik elhajlásra, s ezzel a nyalábbal a vizsgálati területet soronként, pontról pontra tapogatják le.
10Ennek vizsgálatára alkalmas az immundiffúzió módszere, amely azt használja ki, hogy az immunkomplex kialakulása megfelelő körülmények között csapadékképződéssel jár (immunprecipitáció).
A mikroszkóp fontosabb egységei az elektronágyú, az objektívlencse, a pásztázótekercsek, a detektor(ok) és a mintatartó (4.61. ábra).
A mikroszkóp az elektronnyaláb és a minta kölcsönhatásainak következtében a mintát elhagyó másodlagos elektronokat, visszaszórt elektronokat és röntgenfotonokat használhatja képalkotásra (4.62. ábra). Az elektronágyúból kilépő sugárnyalábot itt tehát képalkotásra nem, csak a minta végigtapogatására használjuk.
4.62. ábra.A pásztázó elektronmikroszkóp felépítése: az elektronágyú, az objektív, a pásztázólencse, a minta és a detektorok elhelyezkedése
A legegyszerűbb pásztázó elektronmikroszkópokban csak szekunder elektron detektor van. Mivel ezek az elektronok kis energiával rendelkeznek, csak a felszín alatti kis mélységekből képesek kilépni a mintából, így a kép elsősorban a felület közeli vékony rétegről hordoz információt, és jobbára a felületi morfológia vizsgálatára használatos. A mélységélesség fordítottan arányos a nagyítással, ezért a szekunder elektron kép sajátossága, hogy kis nagyítás esetén nagy mélységélesség érhető el. Ilyenkorháromdimenziós-minőségű képek kaphatók (4.63. ábra).
4.63. ábra.SEM képek: ecetmuslica összetett szemének felszíne (A), bolha, számítógép segítségével utólag színezett kép (B) és anyagminta röntgensugár-analízisének eredménye (C). Az utóbbi felvételen látszik a letapogatott
felszín (szürke árnyalatos kép) és az anyagi összetétel (színezett képek)
A vizsgálathozelektromosanvezető mintára van szükség, máskülönben a rávitt elektronok miatt töltés halmozódik fel a mintában (abszorbeált áram). Ez a töltés torzítja a képet, különösen a szekunder elektronokkal létrehozott kép esetében. Ha a minta eleve vezető, akkor vezető ragasztóval rögzítjük a földelt mintatartó asztalhoz. A rögzítés céljára kaphatók szén- vagy ezüstpaszták, amelyek elektromosan vezetnek, rögzítik a mintát, ugyanakkor viszonylag egyszerűen megoldható az eltávolításuk is. Rögzítés céljára kapható kétoldalasan ragasztós vezető szalag is.
Abiológiai mintákrossz vezetők, felületüket ezért vékony vezetőréteggel szokás bevonni. Ez a réteg általában arany vagy szén, amelyet párologtatással (gőzöléssel) lehet a felületre felvinni. Fontos, hogy a vezetőréteg egyenletes vastagságú és a lehető legvékonyabb legyen. A felvitt réteg megnöveli a felületről távozó másodlagos elektronok számát, ezzel növeli a kép fényességét, sőt a felbontást is. Szükség szerint a gőzölés előtt a felület tisztítása szükséges.
Kérdések és feladatok
1. Ismertesse, hogy milyen igények tették szükségessé az elektronmikroszkóp kifejlesztését!
2. Miért alkalmas az elektronsugár egy mikroszkóp felbontási határának (d) csökkentésére?
3. Az elektronok milyen kölcsönhatásba léphetnek a mintával? Mutassa be az elektron-jelenségeket!
4. A mintával kölcsönható elektronok közül melyeket használunk képalkotásra? Mi a különbség a rugalmasan és a rugalmatlanul szóródó elektronok között? Mik a másodlagos elektronok és a röntgen fotonok?
5. Milyen elektronmikroszkóp típusokat ismer, s mi az elnevezésük alapja?
6. Hasonlítsa össze röviden a TEM és a fénymikroszkóp felépítését! Miben hasonlítanak és miben klönböznek egymástól?
7. Sorolja fel a TEM képalkotó elemeit, s helyezze el azokat a mikroszkóp oszlopában!
8. Mi az elektronmikroszkóp sugárforrása? Milyen ennek a felépítése?
9. Mutassa be röviden az elektronágyú felépítését és működését!
10. Mi biztosítja azt, hogy az elektronok megfelelő sebességet érjenek el? Miért fontos ennek növelése, illetve stabilan tartása?
11. Jellemezze az elektromágneses lencséket! Milyen felépítésűek, miért és hogyan alkalmasak az elektronsugarak terelésére?
12. Mira alkalmasak a blendék, miért van rájuk szükség?
13. Hogyan helyezzük a transzmissziós elektronmikroszkópba a mintát?
14. Hogyan keletkezik a transzmissziós elektronmikroszkópban rögzíthető kép? Mi ennek az alapja? Hogyan segíthetjük elő azt, hogy részletgazdag kép alakuljon ki?
15. Mit jelent a kontrasztosítás fogalma? Miért van rá szükség és mit takar az elnevezés? Milyen típusait ismeri?
A fénymikroszkópi mikrotecnikában melyik eljárásnak felel meg?
16. Milyen alapon és hol jelenik meg a TEM által alkotott kép? Hogyan és milyen eszközökkel rögzíthetjük ezt?
17. Mit tud az elektronmikroszkóp lencséinek hibáiról, mi okozza ezeket és milyen torzulást okoznak? Hogyan és miért kell korrigálni ezeket?
18. Ismertesse az elektronmikroszkópos minták rutin előkészítési menetének fő lépéseit!
19. Mutassa be röviden az elektronmikroszkópos technikákban használt rögzítőket! Foglalja össze, hogy milyen elvárásaink vannak ezekkel szemben, és hasonlítsa össze ezeket a fénymikroszkópos mikrotechnikában használtakkal!
20. Milyen elektronmikroszkópos célokra használt beágyazó szereket ismer? Ezeket milyen szempont(ok) alapján lehet csoportosítani? Ismeretei alapján melyiket mikor ajánlott használni és miért?
21. Mutassa be röviden az ultramikrotómot és a metszetkészítés lényegét! Mit nevezünk félvékony- és ultravékony metszetnek? Melyik mire alkalmas?
22. Hasonlítsa össze az ultravékony metszetek készítésére használt kések tulajdonságait (anyagát, felépítését, használhatóságát és élettartamát)!
23. Mit nevezünk mikrorostélynak vagy gridnek? Milyen típusait ismeri, és melyiket mikor használjuk?
24. Mit jelent a műtermék fogalma? Soroljon fel az elektronmikroszkópos minta előkészítés során keletkező műtermékeket és nevezze meg keletkezésük okait!
25. Mit jelent a negatív kontrasztosítás fogalma? Röviden ismertesse az eljárás lényegét és azt, hogy mikor alkalmazzuk!
26. Mit jelent a citokémia és a hisztokémia fogalma? Mi a két eljárás célja és lényege? Mikor alkalmas(ak) elektronmikroszkópos szintű vizsgálatokra?
27. Mit jelent az immuncitokémia fogalma? Foglalja össze röviden az eljárás alapjait!
28. Sorolja fel, hogy mik az alapvető feltételei egy sikeres elektronmikroszkópos immuncitokémiai jelölésnek!
29. Milyen típusú ellenanyagokat ismer? Mi alapján dönthető el, hogy melyik alkalmasabb elektronmikroszkópos szintű vizsgálatokhoz?
30. Mit jelent az elektron-optikai jelzőanyag fogalma? Milyen tulajdonságokkal kell rendelkezzen, és manapság melyik a legáltalánosabb formája?
31. Mutassa be azokat a minta előkészítés során alkalmazandó eltéréseket, amelyekben a rutin és az immuncitokémiai elektronmikroszkópos preparatív eljárások különböznek!
32. Összehasonlító ábrával (is) jellemezze a pre- és a post-embedding immuncitokémiai eljárásokat!
33. Mikor alkalmazna pre- és mikor post-embedding jelölési eljárást?
34. Mit jelent a „blokkolás”, és miért van rá szükség?
35. Rajzokkal illusztrálva, mutassa be az indirekt, post-embedding immuncitokémiai jelölés lépéseit!
36. Egy (indirekt) többlépcsős immun-arany jelölés során melyik ellenanyag kell hordozza az aranykolloid szemcsét?
37. Milyen esetben alkalmazná a metszeten történő kettős immunarany jelölés módszerét, és mik a megkülönböztethetőség alapvető feltételei?
38. A pre- és postembedding jelölés kombinációjával elérhető-e kettős jelölés? Mire kell ügyelnünk, ha ezzel a módszerrel próbálkozunk?
39. Mit takar a SEM betűszó? Mi indokolja ennek a mikroszkópnak az elnevezését? Milyen detektorok építhetők a berendezésbe és ezek milyen információkat adnak?