透射电子显微镜（Transmission Electron Microscope，简称TEM）是一种与光学显微镜原理大致相同的显微镜，但它使用电子束作为光源，并通过电磁透镜聚焦成像，从而实现原子级别的高分辨率观察。TEM的分辨能力可以达到0.1-0.2纳米，因此可以用于观察非常微小的结构，如动植物细胞内的超微结构、病原微生物、细胞内细菌或病毒侵染等。
主要设备
- 超薄切片机：如Leica EM UC7，用于制作样品的超薄切片。这些切片通常需要经过树脂包埋和修块，以确保样品足够薄以便电子束穿透。
- 透射电镜：如HITACHI HT7700或HT7800，这些电镜通过加速电压来控制电子束的波长，进而影响分辨率和成像效果。
应用范围
- 细胞生物学：观察细胞内部的超微结构，如线粒体、内质网、高尔基体等。
- 病理学：研究病理变化，如肿瘤的生长、转移等。
- 材料科学：分析材料的微观结构和成分。
- 分子生物学：研究大分子的结构，如蛋白质复合物、病毒颗粒等。
样品制备
为了获得高质量的TEM图像，样品的制备是关键步骤之一。样品通常需要切成厚度为60-80nm的超薄切片，并经过重金属铅、铀等染色剂进行染色，以增强对比度。此外，样品需要在高真空环境中进行观察，以避免电子束与空气分子碰撞而产生散射。
结论
透射电子显微镜及其相关设备如超薄切片机是实现TEM成像的关键工具。它们在多个科学研究领域发挥着重要作用，帮助科学家揭示物质的微观结构和功能关系。随着技术的不断进步，TEM的应用将会更加广泛和深入。
