المِجْهَر الإلكتروني



Electron microscope





http://school-labs.com/up/uploads/fa5812d8d0.jpg (http://school-labs.com/up/)




فحص الأشياء الدقيقة الحجم بواسطة المجهر الضوئي تتقيد بقوة التمييز لدى المجاهر الضوئية. فإذا تجاوزت قدرة التكبير 2000× تصبح صورة العينة غير واضحة أو ضبابية. ولفحص عينات أصغر من الخلايا ، كمكونات الخلايا أو الفيروسات ، قد يختار العلماء واحداً من بضعة أنواع من المجاهر الإلكترونية. في المجهر الإلكتروني Electron microscope تقوم حزمة من الإلكترونات ، بدلا من شعاع الضوء، بإعطاء صورة مكبرة للعينة. المجاهر الإلكترونية أقوى بكثير من المجاهر الضوئية.ويرجع ذلك إلى أن طول الموجة المقترنة بالإلكترون أقصر كثيرا عن طول موجة الضوء المرئي .


..



أنواع المجهر الإلكتروني






المجهر الإلكتروني النافذ

Transmission electron microscope








يقوم المجهر الإلكتروني النافذ بإرسال حزمة من الإلكترونات عبر شريحة عينة رقيقة جداً، فيما تقوم عدسات مغناطيسية بتكبير الصورة وضبطها ورؤيتها على شاشة أو تسجيلها على لوحة تصوير فوتوغرافي . و تنتج من هذه العملية صورة كتلك التي تراها في الصورة


" اضغط ع الصورة لرؤيتها بالحجم الطبيعي "



http://school-labs.com/up//thumbs/230ae5c969.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/230ae5c969.jpg)



يكبر المجهر الإلكتروني النافذ الأشياء حتى 200000 مرة، لكن من سلبياته أنه لا يمكن استخدامه لمشاهدة العينات وهي حية.






المجهر الإلكتروني الماسح

Scanning electron microscope








يزودنا بصور مجسمة مدهشة كالتي تراها في الصورة



http://school-labs.com/up//thumbs/f50699440a.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/f50699440a.jpg)



لا ضرورة لتقطيع العينة إلى شرائح من أجل رؤيتها، إنما يكفي رشها بطلاء معدني رقيق. تـُرسل حزمة من الالكترونات


لتسقط على سطح العينة ، مما يدفع الطلاء المعدني إلى إطلاق وابل من الإلكترونات نحو شاشة فلورية أو لوحة تصوير فوتوغرافي ، فتعطي صورة مكبرة لسطح الشيء. تستطيع المجاهر الإلكترونية الماسحة تكبير الأشياء حتى 100000 مرة. ولا يمكن استخدامها لمشاهدة العينات وهي حية.


..

باستخدام المجهر الإلكتروني يمكننا التعرف على محتويات الخلايا ومكوناتها (عضياتها) وأنويتها وتراكيبها الداخلية ومكونات أغشيتها المختلفة

http://school-labs.com/up//thumbs/230ae5c969.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/230ae5c969.jpg)

ومن ثم باستخدام التقنيات المختلفة يمكننا تحضير العينات Sampleبمساعدة المثبتات Fixative والمواد الكيميائية المنظمة Buffer لمشاهدتها ودراستها تحت العدسات الكهرومغناطيسية بالرؤية والتكبير المطلوبين في المجهر الإلكتروني، ويمكن رؤية ودراسة طبوغرافية وأسطح الخلايا والكائنات الصغيرة والمواد المختلفة وتكوين صور ثلاثية الأبعاد لها

http://school-labs.com/up//thumbs/ac2d997b58.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/ac2d997b58.jpg)

صورة مجهريه لسطح الخلايا باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح

..

أما لرؤية الخلايا ومحتوياتها الداخلية وقطاعات الأنسجة المختلفة فيمكن ملاحظتهاباستخدام المجهر الإلكتروني النافذ

http://school-labs.com/up//thumbs/407d05d13b.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/407d05d13b.jpg)

صورة مجهريه في قطاع يبين مكونات الخلايا والأنسجة

..

يُتبع /..

غير أن استخدام المثبتات والمواد الكيميائية المختلفة في تقنية المجهر الإلكتروني قد تغير في كثير من طبيعة وشكل النسيج إضافة إلى ما فيها من سمية ويعيق الكشف عن محتويات النسيج الكيميائية

http://school-labs.com/up//thumbs/570ed45a0d.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/570ed45a0d.jpg)

التحليل الكيميائي لمحتويات الخلايا باستخدام تقنية أشعة



..



فظهر مايعرف بـ
تقنية التبريد
Cryo-technique or Freezing technique

وهي دراسة العينات البيولوجية دون استخدام المثبتات أوأي مواد أخرى أواستخدام مواد كيميائية بسيطة، والهدف منها عدم تعريض العينات للمواد الكيميائية والمثبتات والحفاظ عليها ودراسة محتويات الأنسجة الكيميائية والبحث عن وجود مواد دخيلة Localization studies ومن ثم دراستها باستخدام المجهر الإلكتروني

http://school-labs.com/up//thumbs/bfcf127193.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/bfcf127193.jpg)

خريطة مجهريه تحليلية لبعض من عناصر الخلية



..


ويستخدم فيها التقنيات التالية:
أ - التثبيت بالتبريد المنخفض والسريع (- 200م) Cryo-fixation
باستخدام جهاز الـ M.M.80 الذي يحوي سائل النيتروجين المبرد Liquid Nitrogen ومرآة معدنية ****l mirror

ب - باستخدام مثبتات بسيطة مثل البارافورمالدهايد

ج - التبريد البديل Cryo-substitution
تحت درجة حرارة ــ 80 إلى ــ 50 م باستخدام جهاز الـ C.S. Auto ويتم تثبيت وطمر العينات داخل الجهاز

د - التقطيع الدقيق بالتبريد Cryo-ultramicrotomy
في وسط سائل النيتروجين، ومن ثم تسخن العينة إلى درجة حرارة الغرفة وتدرس تحت المجهر باستخدام تقنية أشعة X الصادرة من جهاز المجهر الإلكتروني X-Ray Microanalysis


2 - التحليل الدقيق بأشعةْْْEDAX X-ray Microanalysis
يتم في هذا التطبيق التعرف على مكونات الأنسجة والخلايا الطبيعية وغير الطبيعية كيميائيا، وله تطبيقات طبية وبيئية واسعة حيث يمكن من خلاله التعرف على المواد الكيميائية والملوثات البيئية وأملاح المعادن التي تصيب وتلوث الخلايا والأنسجة Localization Studies of tissue elements


3 - تقنية التحليل القياسي (المتري) للأنسجة Image Analysis
من خلال المجهر الإلكتروني مع الاستعانة بالدراسات الإحصائية المساعدة وبرامج الحاسب الآلي لدراسة أعداد ومساحات وأحجام وقياسات الأنسجة والخلايا وعضياتها.




يُتبع /..

المجهر الإلكتروني الماسح
(The Scanning Electron Microscope )

أداة مذهلة لمشاهدة العالم غير المرئي من الأجسام الدقيقة جدًا.


تستخدم المجاهر الضوئية الاعتيادية الأخرى سلسلة من العدسات الزجاجية
لتقوم بتجميع أو تحديب موجات الضوء وإنشاء صورة مكبرة عنها.

http://school-labs.com/up/uploads/98c91f2a5e.jpg (http://school-labs.com/up/)


لكن المجهر الإلكتروني الماسح يعتمد في تكوين الصورة المكبرة
على استخدام الإلكترونات بدلا عن الموجات الضوئية.


يقوم المجهرالالكتروني بعرض صور مفصلة ثلاثيه الأبعاد و مكبرة بدرجات تفوق تلك الناتجة عن المجاهر الضوئية ...و تكون الصور الناتجه من هذا الميكرسكوب الالكتروني
باللونين الأسود والأبيض نظرا لانها لا تعتمد على الموجات ضوئية


توضع العينة المراد فحصها داخل العمود المفرغ من الهواء في المجهر الإلكتروني
من خلال مدخل أو سدادة محكمة الإغلاق.


تجفف العينات الحيوية بطريقة خاصة حتى لا تذبل.
و بما أن المجهر الالكتروني يقوم بانارة تلك العينات بواسطة تسليط الالكترونات عليها ,
فانه يتوجب صناعة هذه العينات لتكون لها قابلية لتوصيل الكهرباء.



ولكن كيف يمكننا ان نجعل البعوضة مثلا جسما موصلا للكهرباء كي يتم فحصها بالمجهر الالكتروني؟
ان عينات هذا المجهر الالكتروني تغطى بطبقة رقيقة من الذهب بواسطة ماكينة تدعى "sputter coater" "الطلاء البخاخ"

http://school-labs.com/up//thumbs/ad89f0e846.jpg (http://school-labs.com/up/uploads/ad89f0e846.jpg)

عند اكتمال صبغ العينة المحضرة فانها تصبح جاهزة للفحص بالمجهر الالكتروني
توضع العينة المراد فحصها داخل العمود المفرغ من الهواء في المجهر الالكتروني من خلال مدخل أو سدادة محكمة الاغلاق.


وبعدما يفرغ العمود تمامًا من الهواء يطلق المدفع الإلكتروني حزمة شعاعية ذات طاقة عالية من الإلكترونات، ينطلق هذا الشعاع الإلكتروني متجها إلى الأسفل عبر سلسلة من العدسات المغناطيسية التي صممت لتقوم بتركيز وتجميع الإلكترونات في موضع محدد و دقيق.

http://school-labs.com/up/uploads/9aca125f67.jpg (http://school-labs.com/up/)


بالقرب من نهاية العمود المفرغ السفلية توجد مجموعة من الملفات المغناطيسية الماسحة،
والتي تقوم بدورها بتحريك الشعاع المركز من الإلكترونات فوق العينة المراد فحصها ذهابًا و إيابًا
و صفًا تلو الآخر حتى يتم تغطية العينة كلها.

http://school-labs.com/up/uploads/92839a557e.jpg (http://school-labs.com/up/)

وعند ملامسة الشعاع الإلكتروني لسطح العينة تتحرر بعض الإلكترونات الثانوية من سطح العينة، ويتم الكشف عن هذه الإلكترونات المحررة عبر كاشف خاص يقوم أيضا بحصرها
وإرسال إشارة خاصة لجهاز مكبر الإشارات الإلكتروني.

http://school-labs.com/up/uploads/fcbda1f2df.jpg (http://school-labs.com/up/)

تتكون الصورة النهائية تبعا لعدد الإلكترونات المحررة من كل نقطة على سطح العينة، وبذلك تنشأ الصورة محاكية تماما للعينة و مطابقة لها.


http://school-labs.com/up/uploads/5a2d1aa3c2.jpg (http://school-labs.com/up/)


نقلته لكم للفائدة

لك الشكر ع الموضوع القّيم..