【摘要】 冷冻电镜以使用冷冻技术的角度定义冷冻电镜的话,冷冻电镜主要可以分为冷冻透射电镜、冷冻扫描电镜、冷冻蚀刻电子显微镜。

冷冻电镜以使用冷冻技术的角度定义冷冻电镜的话,冷冻电镜主要可以分为冷冻透射电镜、冷冻扫描电镜、冷冻蚀刻电子显微镜。

 

1、冷冻透射电镜

 

冷冻透射电镜(Cryo-tem)通常在普通透射电镜上配备样品冷冻设备,将样品冷却至液氮温度(77K),用于观察蛋白质、生物切片等温度敏感样品。

 

冷冻样品可以减少电子束对样品的损伤,减少样品的变形,从而获得更真实的样品形貌。

 

冷冻透射电子显微镜的价格约为600万美元,非常昂贵。

 

其优势主要体现在以下几个方面:

 

(1) 加速电压高,电子能穿透厚样品

 

(2)透镜多,光学性能好

 

(3)样品台稳定

 

(4)全自动,自动换液氮,自动换样品,自动维持清洁

 

2、冷冻扫描电镜

 

扫描电镜工作者面临着一个不可避免的事实,即所有生命科学和许多材料科学样品都含有液体成分。许多动植物组织的含水量高达98%,是扫描电镜工作者最难解决的样品问题。

 

冷冻扫描电子显微镜(Cryo SEM)是一种快速、可靠和有效的方法来克服样品中的水分问题。这种技术也被广泛用于观察一些“困难”的样品,例如那些对电子束敏感的不稳定性样品。

 

各种高压模式的出现,如VP和lvesem,使得扫描电子显微镜能够观察未冻结和干燥的样品。然而,冷冻扫描电镜仍然是防止样品失水的最有效方法。它可以应用于任何真空状态,包括安装在扫描电子显微镜上的Peltier台以及向样品室内冲以水汽的装置。

 

冷冻扫描电镜还有一些其他优点,如具有冷冻断裂的能力以及可以通过控制样品升华刻蚀来选择性地去除表面水分(冰)等。

 

3、冷冻蚀刻电子显微镜

 

冷冻蚀刻电镜技术是从50年代开始发展起来的一种将断裂和复型相结合的制备透射电镜样品技术,亦称冷冻断裂或冷冻复型,用于细胞生物学等领域的显微结构研究。

 

冷冻蚀刻电镜的优点:

 

(1)样品通过冷冻,可使其微细结构接近于活体状态

 

(2)样品经冷冻断裂蚀刻后,能够观察到不同劈裂面的微细结构,进而可研究细胞内的膜性结构及内含物结构

 

(3)冷冻蚀刻的样品,经铂、碳喷镀而制备的复型膜,具有很强的立体感且能耐受电子束轰击和长期保存。

 

冷冻蚀刻电镜也可造成样品的人为损伤,断裂面多产生在样品结构最脆弱的部位,无法有目的地选择。

 

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