Лекция жинағы Шымкент 2019

Электрондық микроскопты 1931 жылы Девиссон мен Калбин Германияда шығарған. Жасушаның біршама анық көрінісін Руска мен Кнолль 1934 жылы алған болатын. 1950 жылы алғаш рет ультра- жұқа кесінділер алынған. Электрондық микроскопқа препарат дайындайтын құралды ультрамикратом деп атайды. Электрондық микроскоп жарық микроскопына қарағанда 100 000 есе артық үлкейтеді. Қазыргі электрондық микроскоптың көрсеткіштік қабілеттілігі 0,1-0,3 нм-ге дейін жетеді. Объектіні 150 000 есеге дейін үлкейтеді. Жасушаның барлық ультрақұрылысын молекулалық деңгейде зерттеуге мүмкіншілік береді.

Электрондық микроскоптың құрылыс принципі жарық микроскопына ұқсас сәулелерінің ролін электр тогімен қыздырылған вакуумда орналасқан вольфрам жібінен тарйтын электрондар тасқыны атқарады, әйнек линзаларының орнында электромагниттер болады. Жарық микроскопының объективі мен окулярына электрондық микроскопта магниттік катушкалар сәйкес келеді.

Электрондық микроскопына міндетті түрде вакуум болуы қажет, себебі ауада электрондар алысқа кете алмайды, оттегі, азот немесе көмір қышқыл газы малекулалармен кездессе олар бөгеліп өз жолын өзгертіп шашырап кереді. Электрондар тасқынының бағытын қажетіне қарай қуатты электр өрісі немесе магнит өрісімен өзгертуге болады.

Электрондардың жылдамдығын үдетсе электрондық микроскоптың шешуші қабілеті артық. Техникалық тұрғыдан қазіргі кезде бұл қиын мәселе емес. Тоқтың кернеуі 40000-100 000 вольт болса, электрондар жылдамдығы секундына 200 000 км-ге дейін жетеді.

Преперат тығыз болса көрінбейді. Ең кішкена жасушаның, мысалы бактериялық жасушаның, көлденең кесіндісі 1мкм. Мұндай қалыңдықтан ешбір электрон өте алмайды. Сондықтан экранда қара дақ қана пайда болады. Зерттелетін жасушаны өте кішкене бөліктерге кесу қажет. Мұндай кесінділердің қалыңдығы 100нм-дан аспауы керек. Өте жұқа кесінділерді ультрамикротомдармен дайындайды (латынша uetra-жоғары, грекше микрос-кішкене, грекше – томе – кесінді). Электрондық микроскоппен зерттеу үшін ұлпалар бөліктерін жарық микроскопымен зерттегендей өңдеуден өткізеді. Бекітуді ерекше ұқыптылықпен жүргізу керек, себебі микромолекулалық деңгейге дейінгі жасушаның құрылысын сақтау қажет.

Көбінесе екі рет бекітуден өткізеді алдымен глутаральдегидте немесе формальдегидте, кейін осмий ангидритінің ерітіндісінде бекітеді. Сіңіру ортасы ретінде жасанды смола аралдит немесе эпон қолданылады. Қалыңдығы 50-100нм кесіндіні әйнек немесе алмаз пышақтарымен дайындайды. Зерттелетін объектінің көрінісі электрондарға сезімтал фотопластинкаға немесе флуоросценциялаушы экранға түседі. Электрондық микроскоптың бірнеше түрі бар: трансмиссиялық, растрлық, жоғарғы вольттік.Адам жасушалары көпшілігінің өлшемі 4-150 мкм шамасында. Бұл- көзге көрінетін ең ұсақ бөлшектерден бем өте төмен. Сондықтан, олардың құрылысын арнайы құрал – микроскоп (гр. micros – кішкентай, scopeo – көру) арқылы ғана көруге болады. Жарық микроскобының алғашқы жетілген түрлері ХІХғ. басында ойлап табылды. Бірақ, олардың мүмкіндіктерін жүзеге толық асыру, бояуларды қолдануға байланысты, ХІХ ғ. соңында ғана басталды.

ХХ ғ. 40-жылдары ойлап табылған электрондық микроскоп, жарық микроскобы арқылы көрінбейтін жасуша бөлшектерін нәзік құрылымын зерттеуге мүмкіндік туғызды. Ашылған жетістіктерді толық түсініп игеру , микроскопты тиімді қолдану үшін электрондық және жарық микроскоптарының құрылысының принциптерімен және қолдану әдістерімен танысайық.