5kV低電壓設計、無需染色的低電壓臺式透射電子顯微鏡

時間：2022-5-26閱讀：1483

在透射電子顯微鏡成像實驗中，生物樣品的成像操作為復雜，成像難度大。這主要是因為傳統透射電子顯微鏡過高的加速電壓引起的。

上圖為各種元素在傳統透射電子顯微鏡的不同照射電壓的反沖能量統計圖。可以發現電子束加速電壓在20kv就已經到達了碳碳單鍵的臨界反沖能量，超過就很有可能使碳碳單鍵發生斷裂，即使*強的碳碳三鍵的臨界反沖能量也僅僅在80 kV，這也是為何大多數生物樣品在電鏡觀察的時候使用了透射電子顯微鏡的·低電壓80 kV。因此，傳統透射電子顯微鏡在對由C/H/O/N等元素組成的生物樣品進行成像時就需要使用重金屬鹽離子進行負染。

負染是在使用傳統透射電鏡對生物樣品成像時“不得不”采用的樣品處理手段，負染的處理手段會帶來諸多的問題。負染會導致生物樣品制樣復雜，樣品容易產生收縮、膨脹、破碎以及內含物丟失等結構改變，重金屬鹽離子本身會對生物樣品的形貌造成不可逆的損害，且負染液在電鏡觀察時容易產生“假象”。負染的操作對于制樣者的要求較高，生物樣品的種類多種多樣，而每種生物樣品負染時佳的制樣條件（重金屬鹽溶液的種類、濃度、染色的時間長短等）都不樣。這就需要制樣人員根據各自實驗室的條件，在長時間地摸索與多次地試錯來獲取佳的制樣條件，大量寶貴的時間和樣品就這樣浪費在負染制樣條件的摸索中了。

Delong公司推出的LVEM5生物型透射電子顯微鏡，完·美地解決了以上的問題。LVEM5生物型透射電鏡采用的5kV低電壓設計，對生物樣品不會造成任何損傷，與傳統高壓電鏡相比，低電壓反而提高了生物樣品成像的襯度/反差；無需重金屬染液負染，對生物樣品成像條件溫和，擺脫了染液與負染過程本身可能對生物結構造成的損害，所得圖像為“正像”，更加真實地展現生物樣品的結構征。

上圖分布為傳統電鏡和LVEM5生物型透射電鏡對未染色的小鼠心肌切片（上）和有機納米顆粒（下）的成像實例。可以看到，傳統高壓透射電鏡本身就會帶來樣品細節損失，在80-120kV下的透射電鏡成像過程中，未染色的生物樣品和大量十幾納米尺寸的顆粒會直接被“擊穿”。而LVEM5生物型透射電鏡采用的5kV低電壓設計，不僅避免了傳統高壓透射電鏡長時間照射對于生物樣品的損害，還可以保留下更多地小有機顆粒圖像，獲得更多地細節。

LVEM5生物型透射電鏡可以對外泌體、脂質體、噬菌體、病毒、細胞切片等生物樣品進行無負染成像，所得的圖像襯度更高。如下圖所示。