Mikroskopy elektronowe

Mimo wykorzystywania w badaniach coraz lepszych mikroskopów optycznych i barwienia komórek, można w ten sposób obserwować jedynie większe struktury wewnątrzkomórkowe. Dopiero skonstruowanie mikroskopu elektronowego, który wszedł w użycie w latach 50. ubiegłego wieku, pozwoliło uczonym lepiej wniknąć w szczegóły budowy komórek, czyli poznać ich ultrastrukturę. Podczas gdy rozdzielczość najlepszych mikroskopów optycznych jest około 500 razy większa niż zdolność rozdzielcza oka ludzkiego, mikroskop elektronowy zwiększa tę zdolność ponad 10 000 razy. Przyczyną tak wysokiej rozdzielczości jest bardzo mała długość fali strumienia elektronów, wynosząca 0,1-0,2 nm. Zdolność rozdzielczą tego rzędu można wykorzystać nawet do badań izolowanych cząsteczek, takich jak DNA lub białka. Pozwala ona również na uzyskiwanie powiększeń 250 000 razy lub większych, podczas gdy najlepsze mikroskopy optyczne powiększają około 1000 razy. Obrazu, który powstaje w mikroskopie elektronowym, nie można zobaczyć bezpośrednio. Rolę światła pełni w nim strumień elektronów, które dzięki ujemnemu ładunkowi zostają zogniskowane na badanym preparacie za pomocą elektromagnesów, które są funkcjonalnym odpowiednikiem soczewek szklanych. W celu obserwacji w mikroskopie elektronowym transmisyjnym próbki materiału biologicznego przepaja się żywicą syntetyczną, a następnie kroi na niezwykle cienkie skrawki za pomocą noża szklanego lub diamentowego. Skrawki umieszcza się następnie na niewielkiej metalowej siateczce. Wiązka elektronów po przejściu przez badaną próbkę pada na ekran fluorescencyjny lub kliszę fotograficzną.