医学中扫描电镜的应用

　　一、基本技术平台

　　1.仪器：电子显微镜(electron microscope,简称电镜或EM)及制样设备：

　　 ①透射电镜(TransmissonEM, TEM):内部结构

　　 ②扫描电镜(Scanning EM, SEM):表面超微结构

　　2.样品制备技术或电镜技术(electron microscopy)：超薄切片技术等

　　3.图像识别和处理技术 ：诊断医师及技术员

　　1. 何为电镜？

　　 电镜是使用电子来展示物件的内部或表面结构的显微镜。

　　观察对象：无机材料：材料、化工、采矿

　　 有机材料：生物、医学、农学

　　电镜：实质上是一类工具，是显微镜的一种！但系大型、贵重、精密仪器,其原理、结构与光镜显著不同！

　　2.电镜基本原理

　　 电子具有波粒二像性且其波长比可见光的波长短(1924年) ，短波长能极大地提高分辨率（光镜受可见光的波长限制，其分辨率约200纳米)。

　　 高速运动的电子在电场或磁场的作用下，会发生折射，并且能被聚焦，聚焦即能成像。

　　 电子射束取代可见光成为可能—1932年电镜诞生！

　　3.电子显微镜术的发展史

　　a.电子显微镜学:

　　①仪器: elcctron microscope 电子显微镜

　　②制样技术: elcctron microscopy 电镜技术

　　③图象识别和分析、处理技术

　　b. 电子显微镜学的发展：1933-目前分三个阶段

　　实验阶段 应用阶段 普及阶段 提高完善发展阶段 30-50年代 50-60年代 60-70年代 70-目前

　　58年我国生产了第一台电镜（南京光学仪器厂）

　　1979年我校电镜室成立，购买H—600透射电镜

　　4. 电镜种类

　　 按使用目的分：

　　 透射电镜（波谱仪、能谱仪、三维重构等）

　　 扫描电镜（波谱仪、能谱仪）

　　 超高压电镜

　　 分析电镜

　　 扫描隧道显微镜

　　 原子间力电子显微镜

　　按用途分：

　　 生物医学用电子显微镜

　　 非生物医学用电子显微镜

　　按电子束发射方式分：

　　 非场发射：电子枪

　　 场发射：

　　5. 电镜与光镜的比较

　　由于光的衍射，LM 放大倍数到一定程度时就图像模糊，而电镜用电子照明，可更清晰。分辨率是衡量电镜性能的重要指标。人眼分辨率：约0.2毫米(mm) ,光镜分辨率：0.2微米(μm) ,电镜分辨率：0.2毫微米(nm)。光镜的计量单位是微米（μm）,电镜的计量单位为毫微米（nm）和埃。如人体红细胞的直径约为7μm；人体细胞膜的厚度约为7～10 nm。

　　5.主要电镜技术

　　①超薄切片技术； ②负染色技术；

　　③SEM电镜样品制备技术；④冷冻超薄切片技术；

　　⑤电镜酶细胞化学技术；⑥免疫电子显微镜技术； ⑦电镜放射自显影技术；

　　⑧核酸大分子电镜样品制备技术；

　　⑨电子探针； ⑩电镜原位杂交技术。

　　拍照

　　• CCD相机的灵敏度约比通常的光学相机高40倍。

　　• 具有更多的自动化功能，如自动聚焦、自动消像散、自动拍照等

　　• 标准就具有图像数据库功能，测长、图像过滤功能等

　　• 具有较强的扩展功能，如三维重构等

　　• 由于CCD相机是和电镜是一体，因此可以通过手动控制板或PC机来控制CCD相机。在显示器上显示的图像

　　Featuresof HT7700 (Double-gap Obj. Lens)