Электронный микроскоп

Тип микроскопа с электронами в качестве источника освещения.

Просвечивающий электронный микроскоп 2002 г.

Изображение муравья в сканирующем электронном микроскопе

Электронный микроскоп — это микроскоп , в котором в качестве источника освещения используется пучок электронов . Они используют электронную оптику , аналогичную стеклянным линзам оптического светового микроскопа, для управления электронным лучом, например, фокусируя его для получения увеличенных изображений или картин дифракции электронов . Поскольку длина волны электрона может быть в 100 000 раз меньше, чем у видимого света, электронные микроскопы имеют гораздо более высокое разрешение — около 0,1 нм, что сопоставимо с примерно 200 нм для световых микроскопов . ^[1] Электронный микроскоп может означать:

• Просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ), при которой быстрые электроны проходят через тонкий образец.
• Сканирующая трансмиссионная электронная микроскопия (STEM), аналогичная TEM с сканирующим электронным зондом.
• Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ), аналогичный STEM, но с толстыми образцами.
• Электронный микрозонд похож на СЭМ, но больше подходит для химического анализа.
• Сверхбыстрая сканирующая электронная микроскопия , версия СЭМ, которая может работать очень быстро.
• Электронная микроскопия низких энергий (LEEM), используемая для получения изображений поверхностей.
• Фотоэмиссионная электронная микроскопия (PEEM), аналогичная LEEM, использующая электроны, испускаемые с поверхностей фотонами.

Дополнительную информацию можно найти по указанным выше ссылкам. Эта статья содержит некоторую общую информацию, в основном о просвечивающих электронных микроскопах.

История

Репродукция раннего электронного микроскопа, построенного Эрнстом Руской в ​​1930-х годах.

Многие разработки заложили основу электронной оптики, используемой в микроскопах. ^[2] Одним из значительных шагов стала работа Герца в 1883 году ^[3] , который создал электронно-лучевую трубку с электростатическим и магнитным отклонением, продемонстрировав манипуляцию направлением электронного луча. Другие фокусировали электроны осевым магнитным полем Эмиля Вихерта в 1899 году, ^[4] усовершенствовали катоды с оксидным покрытием, которые производили больше электронов, Артур Венельт в 1905 году ^[5] и разработку электромагнитной линзы в 1926 году Гансом Бушем . ^[6] По словам Денниса Габора , физик Лео Сцилард в 1928 году пытался убедить его построить электронный микроскоп, на который Сцилард подал патент. ^[7]

До сих пор остается спорным вопрос о том, кто изобрел просвечивающий электронный микроскоп. ^{[8] [9] [10] [11]} В 1928 году в Берлинском техническом университете Адольф Маттиас (профессор технологии высокого напряжения и электроустановок) назначил Макса Нолля возглавить группу исследователей для продвижения исследований в области электронных пучков и электроустановок. электронно-лучевые осциллографы. В состав команды входили несколько аспирантов, в том числе Эрнст Руска . В 1931 году Макс Нолл и Эрнст Руска ^{[12] [13]} успешно создали увеличенные изображения сетчатых сеток, помещенных над апертурой анода. Устройство, копия которого показана на рисунке, использовало две магнитные линзы для достижения большего увеличения, первый электронный микроскоп. (Макс Нолл умер в 1969 году, поэтому не получил доли Нобелевской премии 1986 года за изобретение электронного микроскопа.)

Очевидно, независимой от этих усилий была работа Райнхольда Рюденберга в Siemens - Schuckert . Согласно патентному праву (патенты США № 2058914 ^[14] и 2070318, ^[15] оба поданы в 1932 году), он является изобретателем электронного микроскопа, но неясно, когда у него появился работающий инструмент. В очень краткой статье в 1932 году ^[16] он заявил , что Сименс работал над этим несколько лет до того, как в 1932 году были поданы патенты, утверждая, что его усилия были параллельны развитию университета. Он умер в 1961 году, настолько похожий на Макса Нолла, что не имел права на долю Нобелевской премии 1986 года. ^[17]

В следующем, 1933 году Руска и Нолл построили первый электронный микроскоп, разрешение которого превысило оптический (световой) микроскоп. ^[18] Четыре года спустя, в 1937 году, компания «Сименс» профинансировала работу Эрнста Руски и Бодо фон Борриса и наняла Хельмута Руску , брата Эрнста, для разработки приложений для микроскопа, особенно с биологическими образцами. ^{[18] [19]} Также в 1937 году Манфред фон Арденн первым изобрел сканирующий электронный микроскоп . ^[20] Компания Siemens выпустила первый коммерческий электронный микроскоп в 1938 году. ^[21] Первые электронные микроскопы в Северной Америке были сконструированы в 1930-х годах в Университете штата Вашингтон Андерсоном и Фицсиммонсом ^[22] и в Университете Торонто Эли Франклином Бертоном. и студенты Сесил Холл, Джеймс Хиллиер и Альберт Пребус. Компания Siemens выпустила трансмиссионный электронный микроскоп (ПЭМ) в 1939 году. ^[23] Хотя современные трансмиссионные электронные микроскопы способны увеличивать изображение в два миллиона раз, в качестве научных инструментов они остаются аналогичными, но с улучшенной оптикой.

В 1940-х годах были разработаны электронные микроскопы высокого разрешения, обеспечивающие большее увеличение и разрешение. ^[24] К 1965 году Альберт Крю из Чикагского университета представил сканирующий просвечивающий электронный микроскоп с использованием источника автоэлектронной эмиссии , ^[25] что позволило использовать сканирующие микроскопы с высоким разрешением. ^[26] К началу 1980-х годов улучшение механической стабильности, а также использование более высоких ускоряющих напряжений позволили получать изображения материалов на атомном уровне. ^{[27] [28]} В 1980-х годах автоэмиссионная пушка стала обычным явлением для электронных микроскопов, улучшив качество изображения за счет дополнительной когерентности и снижения хроматических аберраций. 2000-е годы ознаменовались достижениями в области электронной микроскопии с коррекцией аберраций, позволившими значительно улучшить разрешение и четкость изображений. ^{[29] [30]}

Типы

Принцип работы просвечивающего электронного микроскопа

Просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ)

Первоначальная форма электронного микроскопа, просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ), использует электронный луч высокого напряжения для освещения образца и создания изображения. Электронный луч создается электронной пушкой , причем электроны обычно имеют энергию в диапазоне от 20 до 400 кэВ, фокусируются электромагнитными линзами и проходят через образец. Выходя из образца, электронный луч несет информацию о структуре образца, которая увеличивается линзами микроскопа. Пространственное изменение этой информации («изображения») можно наблюдать, проецируя увеличенное электронное изображение на детектор . Например, изображение может просматриваться непосредственно оператором с использованием флуоресцентного экрана просмотра, покрытого люминофором или сцинтилляционным материалом , таким как сульфид цинка . Люминофор высокого разрешения также может быть соединен с датчиком цифровой камеры посредством оптической системы линзы или оптоволоконного световода . Детекторы прямых электронов не имеют сцинтиллятора и подвергаются непосредственному воздействию электронного луча, что устраняет некоторые ограничения камер со сцинтиллятором. ^[31]

Разрешение ПЭМ ограничено в первую очередь сферической аберрацией , но новое поколение аппаратных корректоров может уменьшить сферическую аберрацию и увеличить разрешение в просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения (HRTEM) до уровня ниже 0,5 ангстрема (50 пикометров ), ^[32] позволяя увеличить изображение. более 50 миллионов раз. ^[33] Способность HRTEM определять положение атомов внутри материалов полезна для исследований и разработок в области нанотехнологий. ^[34]

Сканирующий трансмиссионный электронный микроскоп (СТЭМ)

STEM растрирует сфокусированный зонд на образце. Таким образом, высокое разрешение ПЭМ возможно в STEM. Фокусирующее действие (и аберрации) происходит до того, как электроны попадают на образец в ПЭМ, но уже после этого в ПЭМ. Использование в STEM растрового луча, подобного SEM, упрощает кольцевую визуализацию темного поля и другие аналитические методы, но также означает, что данные изображения собираются последовательно, а не параллельно. ^[35]

Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)

Принцип работы сканирующего электронного микроскопа

Изображение Bacillus subtilis, полученное с помощью электронного микроскопа 1960-х годов.

СЭМ создает изображения путем зондирования образца сфокусированным электронным лучом, который сканируется по образцу ( растровое сканирование ). Когда электронный луч взаимодействует с образцом, он теряет энергию по разным причинам. Эти взаимодействия приводят, среди прочего, к эмиссии вторичных электронов низкой энергии и обратно рассеянных электронов высокой энергии, эмиссии света ( катодолюминесценции ) или рентгеновской эмиссии, все из которых обеспечивают сигналы, несущие информацию о свойствах поверхности образца, такие как как его топография и состав. Изображение, отображаемое с помощью СЭМ, представляет собой изменение интенсивности любого из этих сигналов в изображении в положении, соответствующем положению луча на образце в момент генерации сигнала. ^[36]

СЭМ отличаются от ТЭМ тем, что в них используются электроны с гораздо меньшей энергией, обычно ниже 20 кэВ, ^[37] , тогда как в ТЭМ обычно используются электроны с энергиями в диапазоне 80-300 кэВ. ^[38] Таким образом, источники электронов и оптика двух микроскопов имеют разную конструкцию и обычно представляют собой отдельные инструменты. ^[39]

Основные режимы работы

Дифракционно-контрастная визуализация

Фазово-контрастная визуализация

Изображение с высоким разрешением

Химический анализ

Электронная дифракция

Просвечивающие электронные микроскопы можно использовать в режиме дифракции электронов , при котором создается карта углов выхода электронов из образца. Преимущества электронной дифракции перед рентгеновской кристаллографией заключаются прежде всего в размерах кристаллов. В рентгеновской кристаллографии кристаллы обычно видны невооруженным глазом и обычно имеют длину в сотни микрометров. Для сравнения, кристаллы для дифракции электронов должны иметь толщину менее нескольких сотен нанометров и не иметь нижней границы размера. Кроме того, дифракция электронов выполняется на ПЭМ, который также можно использовать для получения многих других типов информации, не требуя отдельного прибора. ^{[40] [38]}

Подготовка проб для ПЭМ

Насекомое , покрытое золотом, для просмотра в сканирующем электронном микроскопе.

Материалы, предназначенные для просмотра в просвечивающем электронном микроскопе, могут потребовать обработки для получения подходящего образца. Требуемая техника варьируется в зависимости от образца и требуемого анализа:

• Химическая фиксация – для биологических образцов цель – стабилизировать подвижную макромолекулярную структуру образца путем химического сшивания белков с альдегидами , такими как формальдегид и глутаральдегид , и липидов с тетроксидом осмия . ^[41]

• Криофиксация – замораживание образца так, чтобы вода образовала стекловидный (некристаллический) лед . Это сохраняет образец в исходном состоянии. Методы достижения этой витрификации включают быстрое погружное замораживание в жидком этане и замораживание под высоким давлением.От этого метода вырослацелая область, называемая криоэлектронной микроскопией . С развитием криоэлектронной микроскопии срезов стекловидного тела (CEMOVIS) ^[42] и криофокусированного ионно-лучевого фрезерования пластинок ^[43] теперь стало возможным наблюдать образцы практически любого биологического образца, близкого к нативному состоянию.
• Обезвоживание – замена воды органическими растворителями, такими как этанол или ацетон , с последующей сушкой в ​​критической точке или пропиткой заливочными смолами . См. также сублимационная сушка . ^{[ нужна цитата ]}
• Встраивание биологических образцов – после обезвоживания ткань для наблюдения в просвечивающем электронном микроскопе встраивают, чтобы ее можно было разделить на секции и подготовить к просмотру. Для этого ткань пропускают через «переходный растворитель», такой как оксид пропилена (эпоксипропан) или ацетон , а затем пропитывают эпоксидной смолой , такой как Araldite , Epon или Durcupan ; ^[44] Ткани также могут быть заделаны непосредственно в водосмешиваемую акриловую смолу . После полимеризации (затвердевания) смолы образец разрезают ультрамикротомией и окрашивают . ^{[ нужна цитата ]}
• Заливка, материалы – после заливки в смолу образец обычно шлифуется и полируется до зеркального блеска с использованием сверхтонких абразивов. ^{[ нужна цитата ]}
• Замораживание-разрыв или замораживание – метод подготовки ^{[45] [46] [47],} особенно полезный для исследования липидных мембран и включенных в них белков в режиме «лицом к лицу». ^{[48] ​​[49] [50]}

  

  Замораживание разрыва помогает вскрыть мембраны, чтобы можно было увидеть, что находится внутри.

  

  На внешней стороне мембраны пекарских дрожжей видны небольшие отверстия, в которых белки расщепляются, иногда в виде небольших колец.

  Свежую ткань или суспензию клеток быстро замораживают (криофиксация), затем разламывают ^[51] (или используют микротом) ^[50] при температуре жидкого азота. Поверхность холодного излома (иногда «травленую» путем повышения температуры примерно до -100 °C на несколько минут, чтобы позволить небольшому количеству льда возвыситься) ^[50] затем затеняется испаренной платиной или золотом под средним углом 45° в высоком вакууме. испаритель. Второй слой углерода, напыляемый перпендикулярно средней плоскости поверхности, часто наносится для улучшения стабильности покрытия-реплики. Образец возвращают к комнатной температуре и давлению, затем чрезвычайно хрупкую «предварительно затененную» металлическую копию поверхности излома отделяют от лежащего под ним биологического материала путем тщательного химического расщепления кислотами, раствором гипохлорита или детергентом SDS . Все еще плавающую копию тщательно промывают от остатков химикатов, осторожно вылавливают на мелкие сетки, сушат, а затем просматривают в ПЭМ. ^{[ нужна цитата ]}
• Мечение реплик замораживания-перелома иммунозолотом (FRIL) – метод замораживания-перелома был модифицирован, чтобы обеспечить идентификацию компонентов поверхности перелома с помощью мечения иммунозолотом. Вместо удаления всей подлежащей ткани размороженной копии на последнем этапе перед просмотром под микроскопом толщина ткани минимизируется во время или после процесса перелома. Тонкий слой ткани остается связанным с металлической копией, поэтому его можно пометить иммунозолотом антителами к выбранным структурам. Тонкий слой исходного образца на реплике с прикрепленным золотом позволяет идентифицировать структуры в плоскости излома. ^[52] Существуют также родственные методы, которые маркируют поверхность протравленных клеток ^[53] и другие варианты маркировки реплик. ^[54]
• Ионно-лучевое фрезерование – разжижение образцов до тех пор, пока они не станут прозрачными для электронов, путем обстрела ионами (обычно аргона ) поверхности под углом и распыления материала с поверхности. Подклассом этого метода является фрезерование сфокусированным ионным лучом , при котором ионы галлия используются для создания электронно-прозрачной мембраны или «ламели» в определенной области образца, например, с помощью устройства внутри микропроцессора или с помощью SEM с фокусированным ионным лучом . Ионно-лучевое фрезерование также можно использовать для полировки поперечного сечения перед анализом материалов, которые трудно подготовить с помощью механической полировки. ^{[ нужна цитата ]}
• Негативное окрашивание – суспензии, содержащие наночастицы или мелкодисперсный биологический материал (например, вирусы и бактерии), на короткое время смешиваются с разбавленным раствором электронно-непрозрачного раствора, такого как молибдат аммония, уранилацетат (или формиат) или фосфорновольфрамовая кислота . ^{[ нужна цитация ]} Эту смесь наносят на ЭМ-сетку, предварительно покрытую пластиковой пленкой, такой как формвар, промокают, затем дают высохнуть. Для достижения наилучших результатов просмотр этого препарата в TEM следует проводить без промедления. Этот метод важен в микробиологии для быстрой, но грубой морфологической идентификации, но также может использоваться в качестве основы для трехмерной реконструкции с высоким разрешением с использованием методологии ЭМ-томографии, когда в качестве опоры используются углеродные пленки.
• Разделение – получение тонких срезов образца, полупрозрачных для электронов. Их можно разрезать с помощью ультрамикротомии на ультрамикротоме со стеклянным или алмазным ножом для получения ультратонких срезов толщиной около 60–90 нм. Также используются одноразовые стеклянные ножи, поскольку их можно изготовить в лаборатории и они намного дешевле. Секции также можно создавать на месте путем фрезерования в СЭМ сфокусированным ионным лучом , где секция известна как ламель. ^[43]
• Окрашивание - используются тяжелые металлы, такие как свинец , уран или вольфрам, для рассеивания электронов изображения и, таким образом, создания контраста между различными структурами, поскольку многие (особенно биологические) материалы почти «прозрачны» для электронов (объекты слабой фазы). В биологии образцы можно окрашивать «целым блоком» перед заливкой, а также позже, после секционирования. Обычно тонкие срезы окрашивают в течение нескольких минут водным или спиртовым раствором уранилацетата, а затем водным цитратом свинца. ^[55]

Рабочие процессы ЭМ

В наиболее распространенных конфигурациях электронные микроскопы создают изображения с одним значением яркости на пиксель, при этом результаты обычно отображаются в оттенках серого . ^[56] Однако часто эти изображения затем раскрашивают с помощью программного обеспечения для определения особенностей или просто редактируют вручную с помощью графического редактора. Это может быть сделано для уточнения структуры или для эстетического эффекта и обычно не добавляет новой информации об образце. ^[57]

Электронные микроскопы сейчас часто используются в более сложных рабочих процессах, причем в каждом рабочем процессе обычно используется несколько технологий, позволяющих проводить более сложный и/или более количественный анализ образца. Ниже приведены несколько примеров, но это не следует считать исчерпывающим списком. Выбор рабочего процесса будет сильно зависеть от применения и требований соответствующих научных вопросов, таких как разрешение, объем, природа целевой молекулы и т. д.

Например, изображения световой и электронной микроскопии одной и той же области образца могут быть наложены друг на друга, чтобы сопоставить данные двух методов. Это обычно используется для предоставления контекстной ЭМ-информации с более высоким разрешением о флуоресцентно-меченной структуре. Эта корреляционная световая и электронная микроскопия ( CLEM ) ^[58] является одним из ряда доступных сейчас корреляционных рабочих процессов. Другим примером является масс-спектрометрия высокого разрешения (ионная микроскопия), которая использовалась для получения корреляционной информации о субклеточной локализации антибиотиков ^{[59] —} данных, которые было бы трудно получить другими способами.

Первоначальная роль электронных микроскопов в визуализации двумерных срезов (ПЭМ) или поверхности образца (СЭМ со вторичными электронами) также все больше распространялась на глубь образцов. ^[60] Ранним примером таких рабочих процессов «объемной ЭМ» было простое накопление ПЭМ-изображений серийных срезов, вырезанных из образца. Следующей разработкой стала виртуальная реконструкция объёма толстого среза (200-500 нм) путём обратной проекции набора изображений, снятых под разными углами наклона — ПЭМ-томография . ^[61]

Серийная визуализация для объемной ЭМ

Чтобы получить объемные наборы данных ЭМ на большей глубине, чем ПЭМ-томография (микрометры или миллиметры по оси z), можно использовать серию изображений, сделанных на глубине образца. Например, ленты последовательных срезов можно визуализировать с помощью ПЭМ, как описано выше, а при использовании более толстых срезов можно использовать последовательную ПЭМ-томографию для увеличения z-разрешения. Совсем недавно изображения, полученные в обратно рассеянных электронах (BSE), можно получить из более крупной серии срезов, собранных на кремниевых пластинах, что известно как матричная томография SEM. ^{[62] [63]} Альтернативный подход заключается в использовании BSE SEM для получения изображения поверхности блока вместо секции после удаления каждой секции. С помощью этого метода ультрамикротом, установленный в камере СЭМ, может повысить автоматизацию рабочего процесса; блок образцов загружается в камеру, и система запрограммирована на непрерывное разрезание и получение изображений через образец. Это известно как SEM с серийным блоком. ^[64] В родственном методе для удаления срезов вместо ультрамикротома используется фрезерование сфокусированным ионным лучом . В этих методах серийной визуализации выходные данные, по сути, представляют собой последовательность изображений через блок образцов, которые можно последовательно выровнять в цифровом виде и, таким образом, реконструировать в объемный набор ЭМ-данных. Увеличение объема, доступного в этих методах, расширило возможности электронной микроскопии для решения новых вопросов, ^[60] таких как картирование нейронных связей в мозге, ^[65] и мест мембранного контакта между органеллами. ^[66]

Недостатки

Просвечивающий и сканирующий электронный микроскоп JEOL , изготовленный в середине 1970-х годов.

Электронные микроскопы дороги в изготовлении и обслуживании. Микроскопы, предназначенные для достижения высокого разрешения, должны размещаться в устойчивых зданиях (иногда под землей) со специальными услугами, такими как системы подавления магнитного поля. ^[67]

Образцы в основном приходится рассматривать в вакууме , поскольку молекулы, составляющие воздух, рассеивают электроны. Исключением является жидкофазная электронная микроскопия ^[68] с использованием либо закрытой жидкостной кюветы, либо климатической камеры, например, в сканирующем электронном микроскопе окружающей среды , позволяющем рассматривать гидратированные образцы при низком давлении (до 20  Торр или 2,7 кПа) влажная среда. Разработаны различные методы in situ электронной микроскопии газообразных образцов. ^[69]

Сканирующие электронные микроскопы, работающие в обычном режиме высокого вакуума, обычно визуализируют проводящие образцы; поэтому непроводящие материалы требуют проводящего покрытия (сплав золото/палладий, углерод, осмий и т. д.). Низковольтный режим современных микроскопов позволяет наблюдать непроводящие образцы без покрытия. Непроводящие материалы также можно визуализировать с помощью сканирующего электронного микроскопа с переменным давлением (или окружающей средой). ^{[ нужна цитата ]}

Маленькие стабильные образцы, такие как углеродные нанотрубки , панцири диатомовых водорослей и небольшие минеральные кристаллы (например, асбестовые волокна), не требуют специальной обработки перед исследованием в электронном микроскопе. Образцы гидратированных материалов, в том числе практически все биологические образцы, необходимо готовить различными способами для их стабилизации, уменьшения толщины (сверхтонкие срезы) и повышения электронно-оптического контраста (окрашивание). Эти процессы могут привести к появлению артефактов , но их обычно можно выявить путем сравнения результатов, полученных с использованием совершенно разных методов подготовки образцов. С 1980-х годов анализ криофиксированных и остеклованных образцов стал все чаще использоваться учеными, что еще раз подтверждает обоснованность этого метода. ^{[70] [71] [72]}

Смотрите также

• Список методов анализа материалов
• Электронная дифракция
• Спектроскопия электронных потерь энергии (EELS)
• Электронно-микроскопические изображения
• Просвечивающая электронная микроскопия с энергетической фильтрацией (EFTEM)
• Сканирующий электронный микроскоп окружающей среды (ESEM)
• Иммунная электронная микроскопия
• Электронная микроскопия in situ
• Электронная микроскопия низких энергий
• Обработка изображений микроскопа
• микроскопия
• Нанотехнологии
• Сканирующая конфокальная электронная микроскопия
• Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ)
• Тонкий срез
• Просвечивающий микроскоп с электронной коррекцией аберраций

Рекомендации

1. «Электронный микроскоп». Британская энциклопедия . Проверено 26 июня 2024 г.
2. Калбик CJ (1944). «Историческая справка электронной оптики». Журнал прикладной физики . 15 (10): 685–690. Бибкод : 1944JAP....15..685C. дои : 10.1063/1.1707371. ISSN  0021-8979.
3. Герц Х (2019). «Введение к разным статьям Генриха Герца (1895 г.) Филиппа Ленарда». В Маллигане Дж. Ф. (ред.). Генрих Рудольф Герц (1857-1894): сборник статей и обращений . Рутледж. стр. 87–88. дои : 10.4324/9780429198960-4. ISBN 978-0-429-19896-0. S2CID  195494352.
4. Вихерт Э (1899). «Experimentelle Untersuchungen über die Geschwindigkeit und die Magneticische Ablenkbarkeit der Kathodenstrahlen». Annalen der Physik und Chemie (на немецком языке). 305 (12): 739–766. Бибкод : 1899АнП...305..739Вт. дои : 10.1002/andp.18993051203.
5. Венельт А (1905). «X. О разряде отрицательных ионов светящимися оксидами металлов и родственных явлениях». Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал . 10 (55): 80–90. дои : 10.1080/14786440509463347. ISSN  1941-5982.
6. Буш Х (1926). «Berechnung der Bahn von Kathodenstrahlen im axesymmetrischen elektromagnetischen Felde». Аннален дер Физик (на немецком языке). 386 (25): 974–993. Бибкод : 1926АнП...386..974Б. дои : 10.1002/andp.19263862507.
7. Даннен, Джин (1998) Лео Сцилард Изобретатель: слайд-шоу (1998, Будапешт, выступление на конференции). dannen.com
8. Малви Т (1962). «Происхождение и историческое развитие электронного микроскопа». Британский журнал прикладной физики . 13 (5): 197–207. дои : 10.1088/0508-3443/13/5/303. ISSN  0508-3443.
9. Тао Ю (2018). «Историческое исследование дебатов об изобретении и изобретательских правах электронного микроскопа». Материалы 3-й Международной конференции по современному образованию, социальным и гуманитарным наукам (ICCESSH 2018) . Достижения в области социальных наук, образования и гуманитарных исследований. Атлантис Пресс. стр. 1438–1441. doi : 10.2991/iccessh-18.2018.313. ISBN 978-94-6252-528-3.
10. Фрейндлих М.М. (октябрь 1963 г.). «Происхождение электронного микроскопа». Наука . 142 (3589): 185–188. Бибкод : 1963Sci...142..185F. дои : 10.1126/science.142.3589.185. ПМИД  14057363.
11. Рюденберг Р. (2010). «Происхождение и предпосылки изобретения электронного микроскопа». Достижения в области визуализации и электронной физики . Том. 160. Эльзевир. стр. 171–205. дои : 10.1016/s1076-5670(10)60005-5. ISBN 9780123810175..
12. Нолл М, Руска Э (1932). «Beitrag zur geometrischen Elektronenoptik. I». Аннален дер Физик . 404 (5): 607–640. Бибкод : 1932АнП...404..607К. дои : 10.1002/andp.19324040506. ISSN  0003-3804.
13. Нолл М, Руска Э (1932). «Электроненмикроскоп». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 78 (5–6): 318–339. Бибкод : 1932ZPhy...78..318K. дои : 10.1007/BF01342199. ISSN  1434-6001. S2CID  186239132.
14. Рюденберг Р. «Аппарат для получения изображений объектов». Базовый патентный публичный поиск . Проверено 24 февраля 2023 г.
15. Рюденберг Р. «Аппарат для получения изображений объектов». Базовый патентный публичный поиск . Проверено 24 февраля 2023 г.
16. Роденберг Р. (1932). «Электроненмикроскоп». Die Naturwissenschaften (на немецком языке). 20 (28): 522. Бибкод : 1932NW.....20..522R. дои : 10.1007/BF01505383. ISSN  0028-1042. S2CID  263996652.
17. «История электронного микроскопа». Электронная микроскопия LEO . Проверено 26 июня 2024 г.
18. Руска, Эрнст (1986). «Автобиография Эрнста Руски». Нобелевский фонд . Проверено 31 января 2010 г.
19. Крюгер Д.Х., Шнек П., Гелдерблом Х.Р. (май 2000 г.). «Гельмут Руска и визуализация вирусов». Ланцет . 355 (9216): 1713–1717. дои : 10.1016/S0140-6736(00)02250-9. PMID  10905259. S2CID  12347337.
20. Фон Арденн М, Байшер Д (1940). «Untersuchung von Metalloxyd-Rauchen mit dem Universal-Elektronenmikroskop» [Исследование дымления оксидов металлов с помощью универсального электронного микроскопа]. Zeitschrift für Elektrochemie und Angewandte Physikalische Chemie (на немецком языке). 46 (4): 270–277. дои : 10.1002/bbpc.19400460406. S2CID  137136299.
21. История электронной микроскопии, 1931–2000. Authors.library.caltech.edu (10 декабря 2002 г.). Проверено 29 апреля 2017 г.
22. "Первый электронный микроскоп Северной Америки" .
23. "Джеймс Хиллер". Изобретатель недели: Архив . 01.05.2003. Архивировано из оригинала 23 августа 2003 г. Проверено 31 января 2010 г.
24. Хоукс PW (2021). Начало электронной микроскопии. Часть 1 . Лондон, Сан-Диего, Калифорния, Кембридж, Массачусетс, Оксфорд: Academic Press. ISBN 978-0-323-91507-6.
25. Крю А.В., Эггенбергер Д.Н., Уолл Дж., Велтер Л.М. (1 апреля 1968 г.). «Электронная пушка с использованием источника автоэмиссии». Обзор научных инструментов . 39 (4): 576–583. дои : 10.1063/1.1683435. ISSN  0034-6748.
26. Крю А.В. (ноябрь 1966 г.). «Сканирующие электронные микроскопы: возможно ли высокое разрешение?». Наука . 154 (3750): 729–738. Бибкод : 1966Sci...154..729C. дои : 10.1126/science.154.3750.729. ПМИД  17745977.
27. Смит DJ, Кэмпс Р.А., Фриман Л.А., Хилл Р., Никсон У.К., Смит К.К. (май 1983 г.). «Последние усовершенствования электронного микроскопа высокого разрешения на 600 кВ Кембриджского университета». Журнал микроскопии . 130 (2): 127–136. doi :10.1111/j.1365-2818.1983.tb04211.x. ISSN  0022-2720.
28. Спенс Дж.К., Спенс Дж.К. (2003). Электронная микроскопия высокого разрешения . Монографии по физике и химии материалов (3-е изд.). Оксфорд; Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-850915-8.
29. Хоукс PW (28 сентября 2009 г.). «Коррекция аберраций прошлое и настоящее». Философские труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 367 (1903): 3637–3664. дои : 10.1098/rsta.2009.0004. ISSN  1364-503X.
30. Роуз Х.Х. (1 июня 2009 г.). «Исторические аспекты коррекции аберраций». Журнал электронной микроскопии . 58 (3): 77–85. doi : 10.1093/jmicro/dfp012. ISSN  0022-0744.
31. Ченг Ю, Григорьев Н, Пенчек П.А., Уолц Т. (апрель 2015 г.). «Практическое пособие по одночастичной криоэлектронной микроскопии». Клетка . 161 (3): 438–449. дои : 10.1016/j.cell.2015.03.050. ПМЦ 4409659 . ПМИД  25910204. 
32. Эрни Р., Росселл, доктор медицинских наук, Киселовский С., Дамен У (март 2009 г.). «Визуализация атомного разрешения с помощью электронного зонда с длиной волны менее 50 мкм». Письма о физических отзывах . 102 (9): 096101. Бибкод : 2009PhRvL.102i6101E. doi : 10.1103/PhysRevLett.102.096101. ПМИД  19392535.
33. «Масштаб вещей». Управление фундаментальных энергетических наук Министерства энергетики США. 26 мая 2006 г. Архивировано из оригинала 1 февраля 2010 г. Проверено 31 января 2010 г.
34. О'Киф, Массачусетс, Аллард LF (18 января 2004 г.). «Субангстремовая электронная микроскопия для субангстремовой нанометрологии» (PDF) . Информационный мост: Научная и техническая информация Министерства энергетики США – при поддержке OSTI.
35. Реймер Л., Коль Х (2008). Просвечивающая электронная микроскопия: физика формирования изображений . Серия Springer по оптическим наукам (5-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. стр. 109–112. ISBN 978-0-387-40093-8.
36. Реймер Л., Коль Х (2008). Просвечивающая электронная микроскопия: физика формирования изображений . Серия Springer по оптическим наукам (5-е изд.). Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Спрингер. стр. 12–13. ISBN 978-0-387-40093-8.
37. Дусевич В., Пурк Дж., Эйк Дж. (январь 2010 г.). «Выбор правильного ускоряющего напряжения для SEM (Введение для начинающих)». Микроскопия сегодня . 18 (1): 48–52. дои : 10.1017/s1551929510991190. ISSN  1551-9295.
38. Саха А., Ниа СС, Родригес Х.А. (сентябрь 2022 г.). «Электронная дифракция трехмерных молекулярных кристаллов». Химические обзоры . 122 (17): 13883–13914. doi : 10.1021/acs.chemrev.1c00879. ПМК 9479085 . ПМИД  35970513. 
39. "Электронная микроскопия | Thermo Fisher Scientific - США" . 07.04.2022. Архивировано из оригинала 7 апреля 2022 г. Проверено 13 июля 2024 г.
40. Коули Дж. М. (1995). Дифракционная физика. Личная библиотека Северной Голландии (3-е изд.). Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-444-82218-5.
41. Хамбель Б.М., Шварц Х., Транфилд Э.М., Флек Р.А. (15 февраля 2019 г.). «Глава 10: Химическая фиксация». В Флек Р.А., Хумбель Б.М. (ред.). Биологическая полевая эмиссионная сканирующая электронная микроскопия, первое издание . John Wiley & Sons Ltd., стр. 191–221. дои : 10.1002/9781118663233.ch10. ISBN 9781118663233. S2CID  243064180.
42. Аль-Амуди А., Норлен Л.П., Дубошет Дж. (октябрь 2004 г.). «Криоэлектронная микроскопия срезов стекловидного тела нативных биологических клеток и тканей». Журнал структурной биологии . 148 (1): 131–135. дои : 10.1016/j.jsb.2004.03.010. ПМИД  15363793.
43. Вагнер Ф.Р., Ватанабэ Р., Шамперс Р., Сингх Д., Персун Х., Шаффер М. и др. (июнь 2020 г.). «Подготовка образцов целых клеток с использованием фрезерования сфокусированным ионным лучом для криоэлектронной томографии». Протоколы природы . 15 (6): 2041–2070. дои : 10.1038/s41596-020-0320-x. ПМК 8053421 . ПМИД  32405053. 
44. Люфт, Дж. Х. (1961). «Усовершенствования методов заливки эпоксидной смолы». Журнал биофизической и биохимической цитологии . Том. 9, нет. 2. п. 409. ПМК 2224998 . ПМИД  13764136. 
45. Мериман Х.Т. и Кафиг Э. (1955). Исследование замороженных образцов, кристаллов льда и роста кристаллов льда методом электронной микроскопии. Военно-морская медицина. Рез. Интс. Репт НМ 000 018.01.09 Том. 13 стр. 529–544
46. Стир Р.Л. (январь 1957 г.). «Электронная микроскопия структурных деталей замороженных биологических образцов». Журнал биофизической и биохимической цитологии . 3 (1): 45–60. дои : 10.1083/jcb.3.1.45. ПМК 2224015 . ПМИД  13416310. 
47. Исайлович Т.М., Тодосиевич М.Н., Джорджевич С.М., Савич С.Д. (01.01.2017). «Глава 7 — Микро/наноэмульсионные системы на основе натуральных поверхностно-активных веществ для НПВП — практический подход к составлению рецептур, физико-химические и биофармацевтические характеристики/эффективность». В Чалии Б (ред.). Микроразмерные и наноразмерные носители нестероидных противовоспалительных препаратов . Бостон: Академическая пресса. стр. 179–217. дои : 10.1016/b978-0-12-804017-1.00007-8. ISBN 978-0-12-804017-1. Проверено 22 октября 2020 г.
48. Мур Х, Мюлеталер К (июнь 1963 г.). «Тонкая структура замороженных дрожжевых клеток». Журнал клеточной биологии . 17 (3): 609–628. дои : 10.1083/jcb.17.3.609. ПМК 2106217 . ПМИД  19866628. 
49. Black JA (январь 1990 г.). «g[20] - Использование замораживания-перелома в нейробиологии». В Коннектикуте (ред.). Методы в нейронауках . Количественная и качественная микроскопия. Том. 3. Академическая пресса. стр. 343–360. дои : 10.1016/b978-0-12-185255-9.50025-0. ISBN 9780121852559.
50. Stillwell W (01 января 2016 г.). «Глава 11 - Дальнодействующие свойства мембраны». Введение в биологические мембраны (второе изд.). Эльзевир. стр. 221–245. дои : 10.1016/b978-0-444-63772-7.00011-7. ISBN 978-0-444-63772-7.
51. Булливант С., Эймс А. (июнь 1966 г.). «Простой метод репликации замораживания-разрушения для электронной микроскопии». Журнал клеточной биологии . 29 (3): 435–447. дои : 10.1083/jcb.29.3.435. ПМК 2106967 . ПМИД  5962938. 
52. Грюйтерс В.Т., Кистлер Дж., Булливант С., Гуденаф Д.А. (март 1987 г.). «Иммунолокализация MP70 в межклеточных соединениях волокон хрусталика длиной 16-17 нм». Журнал клеточной биологии . 104 (3): 565–572. дои : 10.1083/jcb.104.3.565. ПМК 2114558 . ПМИД  3818793. 
53. Пинту да Силва П., Брэнтон Д. (июнь 1970 г.). «Расщепление мембраны при травлении замораживанием. Ковалентно связанный ферритин как мембранный маркер». Журнал клеточной биологии . 45 (3): 598–605. дои : 10.1083/jcb.45.3.598. ПМК 2107921 . ПМИД  4918216. 
54. Раш Дж.Э., Джонсон Т.Дж., Хадсон К.С., Гиддингс Ф.Д., Грэм В.Ф., Эльдефрави М.Э. (ноябрь 1982 г.). «Методы меченых реплик: посттеневая маркировка внутримембранных частиц в репликах замораживания-излома». Журнал микроскопии . 128 (Часть 2): 121–138. doi :10.1111/j.1365-2818.1982.tb00444.x. PMID  6184475. S2CID  45238172.
55. Рейнольдс ES (апрель 1963 г.). «Использование цитрата свинца при высоком pH в качестве электронно-непрозрачного красителя в электронной микроскопии». Журнал клеточной биологии . 17 (1): 208–212. дои : 10.1083/jcb.17.1.208. ПМК 2106263 . ПМИД  13986422. 
56. Берджесс Дж (1987). Под микроскопом: раскрыт скрытый мир. Архив Кубка. п. 11. ISBN 978-0-521-39940-1.
57. «Введение в электронную микроскопию» (PDF) . Компания ФЭИ. п. 15 . Проверено 12 декабря 2012 г.
58. «Методы клеточной биологии | Корреляционная световая и электронная микроскопия III | ScienceDirect.com от Elsevier» .
59. Финин П., Хан Р.М., О С., Бошофф Х.И., Барри CE (май 2023 г.). «Химические подходы к разгадке биологии микобактерий». Клеточная химическая биология . 30 (5): 420–435. doi :10.1016/j.chembiol.2023.04.014. ПМЦ 10201459 . ПМИД  37207631. 
60. Peddie CJ, Genoud C, Kreshuk A, Meechan K, Micheva KD, Narayan K и др. (июль 2022 г.). «Объемная электронная микроскопия». Обзоры природы. Методы Праймеры . 2:51 . дои :10.1038/s43586-022-00131-9. ПМЦ 7614724 . ПМИД  37409324. 
61. Кроутер Р.А., Амос Л.А., Финч Дж.Т., Де Розье DJ, Клуг А. (май 1970 г.). «Трехмерные реконструкции сферических вирусов методом Фурье-синтеза по электронным микрофотографиям». Природа . 226 (5244): 421–425. Бибкод : 1970Natur.226..421C. дои : 10.1038/226421a0. PMID  4314822. S2CID  4217806.
62. Уайт IJ, Берден JJ (2023). «Практическое руководство по запуску томографии с массивом SEM - доступный объемный метод ЭМ». Глава 7. Практическое руководство по началу томографии с использованием массива СЭМ. Доступный объемный метод ЭМ . Методы клеточной биологии. Том. 177. Академическая пресса. стр. 171–196. дои : 10.1016/bs.mcb.2022.12.023. ISBN 9780323916073. ПМИД  37451766.
63. Колотуев I (июль 2024 г.). «Работайте умно, а не усердно: как матричная томография может помочь увеличить объем выходных данных об ультраструктурах». Журнал микроскопии . 295 (1): 42–60. дои : 10.1111/jmi.13217 . PMID  37626455. S2CID  261174348.
64. Денк В., Хорстманн Х (ноябрь 2004 г.). «Серийная блочная сканирующая электронная микроскопия для реконструкции трехмерной наноструктуры ткани». ПЛОС Биология . 2 (11): е329. дои : 10.1371/journal.pbio.0020329 . ПМК 524270 . ПМИД  15514700. 
65. Эбботт Л.Ф., Бок Д.Д., Каллауэй Э.М., Денк В., Дюлак С., Фэрхолл А.Л. и др. (сентябрь 2020 г.). «Мышиный разум». Клетка . 182 (6): 1372–1376. дои : 10.1016/j.cell.2020.08.010 . PMID  32946777. S2CID  221766693.
66. Принц В.А., Тулмей А., Балла Т. (январь 2020 г.). «Функциональная вселенная мест контакта с мембраной». Обзоры природы. Молекулярно-клеточная биология . 21 (1): 7–24. дои : 10.1038/s41580-019-0180-9. ПМЦ 10619483 . PMID  31732717. S2CID  208019972. 
67. Сонг Ю.Л., Лин Х.И., Маникандан С., Чанг Л.М. (март 2022 г.). «Разработка системы подавления магнитного поля для уменьшения электромагнитных помех и предотвращения опасности для окружающей среды». Международный журнал экологических исследований и общественного здравоохранения . 19 (6): 3664. doi : 10.3390/ijerph19063664 . ПМЦ 8954143 . ПМИД  35329350. 
68. Уильямсон MJ, Тромп RM, Верикен PM, Халл Р., Росс FM (август 2003 г.). «Динамическая микроскопия роста наноразмерных кластеров на границе твердого тела и жидкости». Природные материалы . 2 (8): 532–536. Бибкод : 2003NatMa...2..532W. дои : 10.1038/nmat944. PMID  12872162. S2CID  21379512.
69. Гай П.Л., Бойс ED (март 2009 г.). «Достижения в атомном разрешении in situ в трансмиссионной электронной микроскопии окружающей среды и электронной микроскопии in situ с коррекцией аберрации 1А». Микроскопические исследования и техника . 72 (3): 153–164. arXiv : 1705.05754 . дои : 10.1002/jemt.20668. PMID  19140163. S2CID  1746538.
70. Адриан М., Дюбоше Дж., Лепо Дж., Макдауэлл А.В. (1984). «Криоэлектронная микроскопия вирусов». Природа (Представлена ​​рукопись). 308 (5954): 32–36. Бибкод : 1984Natur.308...32A. дои : 10.1038/308032a0. PMID  6322001. S2CID  4319199.
71. Сабанай I, Арад Т, Вайнер С, Гейгер Б (сентябрь 1991 г.). «Изучение витрифицированных неокрашенных срезов замороженных тканей методом криоиммуноэлектронной микроскопии». Журнал клеточной науки . 100 (1): 227–236. дои : 10.1242/jcs.100.1.227. ПМИД  1795028.
72. Касас С., Дюма Г., Дитлер Г., Катсикас С., Адриан М. (июль 2003 г.). «Витрификация образцов криоэлектронной микроскопии, выявленная с помощью высокоскоростной фотографической визуализации». Журнал микроскопии . 211 (Часть 1): 48–53. дои : 10.1046/j.1365-2818.2003.01193.x. PMID  12839550. S2CID  40058086.

Внешние ссылки

• Введение в микроскопию. Архивировано 19 июля 2013 г. в Wayback Machine : ресурсы для преподавателей и студентов.
• Клеточная база данных – данные электронной микроскопии
• Научное пособие: электронная микроскопия: Автор: Каден Парк