تعريف المجهر الإلكتروني
المجهر الإلكتروني (بالإنجليزية: Electron Microscopy) هو تقنية تستخدم للحصول على صور عالية الدقة للعينات البيولوجية وغير البيولوجية، ويتم استخدامه في البحوث الطبية الحيوية للتحقيق في التركيب التفصيلي للأنسجة و الخلايا والعضيات والمجمعات الجزيئية، وتنتج الدقة العالية للصور الكهرومغناطيسية الناتجة عن المجهر الإلكتروني من استخدام الإلكترونات (ذات الأطوال الموجية القصيرة جدًا) كمصدر لإضاءة الإشعاع، ويستخدم المجهر الإلكتروني جنبًا إلى جنب مع مجموعة متنوعة من التقنيات المساعدة (مثل التقسيم الرقيق، ووضع العلامات المناعية، والتلوين السلبي) للإجابة على أسئلة محددة. توفر صور المجهر الإلكتروني معلومات أساسية عن الأساس البنيوي لوظيفة الخلية وأمراض الخلية.
أجزاء المجهر الإلكتروني
يتكون المجهر الإلكتروني من الأجزاء الآتية:
مُطلق الإلكترون (Electron gun)
الجزء المُطلق للإلكترون هو عبارة عن بارة عن خيوط تنجستن ساخنة تعمل على توليد الإلكترونات.
العدسات الكهرومغناطيسية (Electromagnetic lenses)
تركز عدسة المكثف شعاع الإلكترون على العينة، وتشكل العدسة المكثفة الثانية الإلكترونات في حزمة ضيقة رقيقة، ثم يمر شعاع الإلكترون الذي يخرج من العينة إلى أسفل العدسة الموضوعية، والتي تتمتع بقدرة عالية على تشكيل الصورة المكبرة المتوسطة، أما المجموعة الثالثة من العدسات المغناطيسية فتسمى بالعدسات البصرية التي تنتج الصورة النهائية المكبرة، وتعمل كل من هذه العدسات كمكبر للصورة مع الحفاظ على مستوى مذهل ورائع من التفاصيل والدقة.
حامل العينة (Specimen Holder)
حامل العينة هو عبارة عن غشاء رقيق للغاية يتكون من الكربون أو الكولوديون الذي تمسكه شبكة معدنية، وهو الجزء الذي توضع عليه العينة المراد دراستها وتصويرها.
نظام عرض وتسجيل الصور (Image viewing and Recording System)
تُعرض الصورة النهائية على شاشة فلورية، ويوجد أسفل شاشة الفلورسنت كاميرا لتسجيل الصورة، ويمكن دراستها بعد ذلك.
أنواع المجهر الإلكتروني
للمجهر الإلكتروني ثلاثة أنواع، وهي كما يأتي:
المجهر الإلكتروني الماسح (Scanning Electron Microscope (SEM))
في المجهر الإلكتروني الماسح تقوم حزمة من الإلكترونات بمسح سطح العينة، وتتفاعل الإلكترونات مع المادة بطريقة تؤدي إلى انبعاث الإلكترونات الثانوية، ويتم التقاط هذه الإلكترونات الثانوية بواسطة كاشف؛ مما يشكل صورة لسطح العينة، ويعتمد اتجاه انبعاث الإلكترونات الثانوية على اتجاه ملامح السطح، وهناك، ستعكس الصورة التي تم تكوينها السمة المميزة لمنطقة السطح التي تعرضت لحزمة الإلكترون.
المجهر الإلكتروني النافذ (Transmission Electron Microscope (TEM))
في المجهر الإلكتروني الناقل للحركة يضرب شعاع من الإلكترونات عينة رقيقة جدًا (لا يزيد سمكها عادةً عن 100 نانومتر)، ثم تنتقل الإلكترونات من خلال العينة، وبعد ذلك تصطدم الإلكترونات بشاشة الفلورية التي تشكل الصورة.
المجهر الإلكتروني النافذ الماسح (Scanning Transmission Electron Microscope (STEM))
يجمع مجهر المسح الإلكتروني النافذ الماسح أو STEM بين قدرات كل من SEM و TEM، ويتم إرسال شعاع الإلكترون عبر العينة لإنشاء صورة (TEM) بينما يقوم أيضًا بمسح منطقة صغيرة في العينة (SEM) وتتيح القدرة على مسح الحزم الإلكترونية للمستخدم تحليل العينة بتقنيات مختلفة مثل التحليل الطيفي لفقدان الطاقة الإلكتروني (EELS) والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX) وهي أدوات مفيدة لفهم طبيعة المواد في العينة.
