전자현미경 발명과 세포의 발전의 연관성

전자현미경의 발달로 인한 세포의 시각화

세포 구조에 대한 세부 사항 분석은 1930년대에 개발되었습니다. 1950년대에 전자 현미경은 광학 현미경으로 얻은 것보다 훨씬 큰 해상도를 달성할 수 있습니다. 전자의 파장이 빛의 파장보다 짧기 때문입니다. 전자 현미경에서 전자의 파장은 가시광선의 파장보다 0.004nm가량 짧아 약 10만 배 짧을 수 있습니다.

 

이론적으로이 파장은 0.002nm의 해상도를 가져올 수 있지만, 해상도는 파장뿐만 아니라 현미경 렌즈의 수치 가구에 의해 결정되기 때문에 실제로는 얻을 수 없습니다. 전자렌즈의 고유특성은 개고 각을 약 0.01개 구수에 해당하는 약 0.5도로 제한하기 때문에 수치 개고는 전자현미경의 한계 인자이므로 최적 조건하에서 전자현미경의 해상력은 약 0.2nm입니다.

 

또한 생물학적 표본에서 얻어진 해상도는 고유한 대조가 부족하여 더욱 제한적이며, 생태학적 표본은 전자 현미경의 해상도의 실제 한계가 1 ~ 2nm입니다. 이 해상도는 단순히 전자의 파장에서 예측되는 해상도보다 훨씬 작지만 광학 현미경의 해상도보다 100배 이상 향상되었습니다.

 

전자 현미경 투과와 주사 두 가지 유형이 세포를 연구하는 데 적절하게 사용됩니다. 원리적으로 투과 전자 현미경은 밝은 필드의 광 현미경을 가진 염색 세포의 관찰과 유사합니다. 시편은 고정되고 중금속의 염으로 염색되어 산란 전자에 의해 대조를 얻습니다. 전자빔을 시편을 통해 통과시켜 형광 스크린에 이미지를 형성하도록 지속합니다. 본보기를 통과할 때 중금속 이온과 마주치는 전자는 편향되어 최종 이미지에 이바지하지 않으므로 본보기의 스테인드레어는 어둡게 보입니다.

 

투과 전자 현미경으로 검사되는 종은 양 또는 음의 염색으로 준비될 수 있습니다. 양성 염색에서 조직 스페시멘은 얇은 부분으로 절단되질, 단백질 및 핵산과 반응하는 중금속 염 (오스뮴 4 산화물, 우라닐 아세테이트, 납 구연산 등)으로 염색됩니다. 대체 양성 염색 절차를 사용하여 세포 내 특이적 거대 분자를 식별할 수도 있습니다. 예를 들어, 전자 밀도가 높은 중금속(금 입자 등)과 표지된 항체는 전자 현미경에서 특정 단백질의 세포 아래 위치를 결정하는 데 자주 사용된다. 이 방법은 형광 현미경에서 형광 안료로 표지된 항체의 사용과 유사합니다.전자 단층 촬영은 2 ~ 10nm 해상도를 갖는 구조의 3차원 이미지를 얻을 수 있으며 시야 거리에서 얻은 여러 2차원 이미지의 3차원 이미지 분석을 생성합니다.