tutaj

W poniedziałek, 27 maja uczniowie klasy 1e (klasy biologiczno – chemiczno - fizycznej) pod
opieką nauczyciela biologii – pani Beaty Czeladzkiej i nauczyciela fizyki – pani Renaty Marzec, mieli
możliwość uczestniczenia w zajęciach w pracowni mikroskopii elektronowej skaningowej na Wydziale
Biologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego.
Czym jest mikroskopia elektronowa?
•techniką obrazowania materii, umożliwiającą obserwacje budowy morfologicznej i anatomicznej
próbek biologicznych (roślinnych i zwierzęcych), chemicznych, fizycznych i materiałowych)
•techniką analityczną umożliwiającą badania jakościowe i ilościowe składu chemiczny badanego
obiektu.
Współczesne mikroskopy elektronowe umożliwiają obserwację najbardziej złożonych cząstek
materii ożywionej i nieożywionej.
Mikroskop elektronowy skaningowy (SEM)
•ma zastosowanie w biologii, fizyce, chemii, medycynie, materiałoznawstwie
•obserwacje różnych obiektów: rośliny, zwierzęta, minerały, skały, pyły, tworzywa sztuczne
•powiększenia od 20-500 000 x zdolność rozdzielcza 1.5 nm
Co możemy obserwować w mikroskopie skaningowym?
 powierzchnię obiektów;
 budowę wewnętrzną;
 zmiany i deformacje;
 skład chemiczny
Pracownia Mikroskopii Elektronowej Skaningowej UŚ dysponuje następującą aparaturą
specjalistyczną:
wysoko
próżniowym
skaningowym
mikroskopem elektronowym, punktem krytycznym do
suszenia próbek biologicznych, napylarką próżniową do
pokrywania próbek metalem szlachetnym, mikroskopem
stereoskopowym do wstępnych obserwacji badanego
materiału oraz pełnym zestawem odczynników chemicznych
stosowanym w preparatyce SEM.
Elektronowy mikroskop skaningowy (SEM Scanning Electron Microscope) jest rodzajem mikroskopu
elektronowego, w którym obraz uzyskiwany jest przez
omiatanie próbki wiązką fali elektronowej. Wiązka
elektronów pierwotnych emitowana przez sondę
elektronową
jest
skupiana
przez
soczewki
elektromagnetyczne a specjalne cewki odchylające nadają jej
ruch skanujący. W momencie, gdy elektrony pierwotne
padają na powierzchnię część z nich jest wstecznie
rozpraszana (elektrony BSE), część wnika do wnętrza próbki
powodując emisję wtórnych elektronów (SE),
promieni rentgenowskich X oraz światła
widzialnego. W pobliżu oświetlanej elektronami
próbki ustawione są specjalne detektory, które
wykrywają elektrony rozproszone, wtórne lub
któryś z rodzajów promieniowania przetwarzając
rejestrowane sygnały na sygnały cyfrowe. Sygnały
cyfrowe są następnie przetwarzane na obraz
wyświetlany na monitorze. Mikroskop skaningowy
jest podstawowym narzędziem pomiarowobadawczym wszędzie tam, gdzie zachodzi
konieczność analizowania stanu powierzchni i
oceniania jej morfologii.
Uczniowie poznali metody przygotowania próbki biologicznej do obserwacji w SEM, które zależą
przede wszystkim od stopnia uwodnienia danego obiektu. Obiekty twarde (np. zarodniki roślin
niższych, pokrywa chitynowa skorupiaków, ziarna pyłku, nasiona) z uwagi na grubościenny charakter
tkanek zewnętrznych oraz niski stopień ich uwodnienia, nie zmieniają swojej naturalnej struktury w
warunkach próżni mikroskopowej.
Mikroskopia elektronowa skaningowa w sposób istotny przyczynia sie do lepszego poznania
olbrzymiego struktur komórkowych związanych przede wszystkim z powierzchnia komórki, jak
równie z jej zróżnicowanymi połączeniami z innymi komórkami, a także ze strukturami
wewnątrzkomórkowymi. Stało sie to możliwe, z jednej strony dzięki stale doskonalonej optyce
elektronowej skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz opracowaniu szeregu
specyficznych metod przygotowania komórek, tkanek i narządów do badan w SEM. Metody
przygotowania preparatu do obserwacji w mikroskopie skaningowym są zróżnicowane, zależne
przede wszystkim od stopnia uwodnienia badanego obiektu. Obiekty twarde takie jak, zarodniki
roślin, ziarna pyłku, nasiona, pokrywy chitynowe skorupiaków, aparaty gębowe owadów nie
wymagają specyficznych metod przygotowania, gdy nie zmieniają swojej naturalnej struktury i mogą
być nawet bez napylania badane w SEM. Natomiast tkanki roślinne i zwierzęce o dużej zawartości
wody wymagają odpowiednich metod przygotowania do badan w SEM tj. utrwalania, odwadniania i
suszenia w celu uniknięcia artefaktów związanych z deformacja próbki w próżni mikroskopowej.
Wstępne obserwacje próbek przeznaczonych do badań w mikroskopie skaningowym
Suszenie obiektów biologicznych
Pokrywanie próbek metalem szlachetnym
Próbki nieprzewodzące pokrywa się złotem technicznym w napylarce próżniowej. Warstwa
napylająca redukuje niekorzystny efekt związany ze skondensowaną warstwą elektronów w
warunkach wysokiej próżni oraz poprawia jakość uzyskanych obrazów. Czas napylania ustala się
doświadczalnie.