生物电子显微术第一章

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1、生物电子显微术河北农业大学生命学院8/27/20211生物电子显微术1绪论基本概念EM发展史EM分类及特点电镜技术的应用各种显微镜性能与特点的比较2电子显微镜的基本知识TEM的结构和原理SEM的结构和原理8/27/202123超薄切片技术基本概念普通超薄切片技术4负染色技术5金属投影和复型技术金属投影技术复型技术6EM冷冻制样技术概述冷冻超薄切片技术冷冻断裂(蚀刻)及复型技术冷冻安全规则8/27/202137SEM的样品制备技术概述SEM电镜的样品制备特殊样品的制备8电镜的应用(个案分析）花粉表面形态的SEM观察熏蒸固定真菌的S

2、EM观察样品包埋块的制作扫描电镜观察石蜡切片观察法植物原生质体超薄切片的制作真菌菌丝及孢子的包埋8/27/202149X-ray显微分析X-ray微区分析的基本原理X-ray显微分析仪工作的基本原理X-ray显微分析的方法及应用10其他显微技术扫描隧道显微镜原子力显微镜激光扫描共焦显微镜扫描电-声显微镜8/27/20215生物电子显微术课时安排讲授：30学时实验：10学时主要内容：电镜的原理、结构（TEM，SEM）电镜的样品制备技术1)超薄切片技术4)金属投影及复型技术2)负染色技术5)SEM制样技术3)冷冻制样技术6)其他制样

3、技术应用举例8/27/20216主要参考文献生物电子显微术张景强中山大学出版实用生物电子显微术林钧安辽宁科技出版生物电子显微术教程陈力北师大出版电子显微镜与电子光学黄兰友科学出版生物医学电子显微技术程时北医、协和生物学工作者实用生物电子显微术[英}G．Ａ．ＭＥＥＫ1976参考文献1，2，3图书馆均有8/27/20217第一章绪论1.1基本概念1.电子显微镜：简称电镜利用电子束作为照明源，电磁透镜聚焦成像，并结合特定的机械装置，应用现代电子技术、高真空技术而制成的一种精密电子光学仪器。TEM：TransmissionElectro

4、nMicroscopeSEM：ScanningElectronMicroscope8/27/202182．电子显微术：以电子显微镜为工具，对物质（样品）进行物理、化学、成分、超微结构等方面研究的一种技术。电子显微术定义:电子显微学是凝聚态物理、材料科学、乃至生命科学的交叉学科，是物质科学研究的一个重要组成部分。它是以电子显微学等方法,在原子尺度上对物质的微观结构进行研究分析,从而促进了新物质、新结构、新性能、新现象的发现，极大地推动了新材料、新器件的发展。8/27/202193．超微结构：指一般光学显微镜不能分辨的细微形态结构（

5、亚显微结构），直至生物大分子结构（蛋白质、核酸、多糖、脂类）。4．电子显微方法：ElectronMicroscopy指利用电子与固体样品作用时所发出的信息，对样品进行微区观察和分析的一种方法。1mm=103µm1µm=103nm1nm=10Å1Å=10-10m8/27/2021101.2电子显微镜的发展概况光学显微镜的发展(LM:lightmicroscope)光镜的诞生人眼分辨率：人肉眼能分辨清楚的两点之间的最短距离．用“”表示．13世纪玻璃的发明制造眼镜、放大镜16世纪欧洲放大镜=0.01M=3~30倍1590年荷兰眼镜

6、商Hans之子---Janssen装配具有划时代意义的“显微镜”1665年英国物理学家RobertHook(虎克)第一台光学显微镜1675年荷兰Leeuwen.Hook(列文.贺克M=270倍,共研制247台光镜高倍率的光镜18世纪到19世纪中叶英、法、意相继研制消色差显微镜M=1500~2000人的视力提高了1000多倍0.2µm8/27/2021113.光镜的局限性1878年德.理论光学家E.Abbe提出光镜的最优分辨率opt=0.4*光波的反射水波障碍物:石块产生的影子芦苇杆8/27/202112表1-1电磁波各光谱区

7、的一些参数及相应的结构分析方法8/27/202113可见光波长4000~8000Åopt=0.4*光紫外线波长=3900~130Å紫外线显微镜opt=1000ÅX-ray=100~0.5Å但无法偏转不能成像目前,光镜最好分辨率opt=0.16~0.32µm结论:利用波长的更短光线做照明光源,可提高分辨率。（OR：波长越短，分辨率越高）电子波波长很短易于成像，从而导致电镜的产生和发展8/27/202114电镜的发展国外情况电镜产生的三大理论基础Thomson（1897）证明电子的存在L.de.Broglie(德.192

8、3)提出微观粒子的波粒二相性H.Busch(德.1926)建立几何电子光学理论电子的存在19世纪50年代德.波恩Geissler8/27/2021151858年,Pluker(德.波恩物理学家),发现阴极射线1881年,Hertz(赫兹)只认识到阴极射线具有波动