Les microscopes électroniques ont été inventés au milieu des années 1930 comme une réponse aux limites des microscopes optiques, qui ne peut produire 500X à 1000X grossissement en raison des contraintes imposées à la lumière par la physique optique. diffracte la lumière ou des coudes autour des bords des lentilles et inhibe la résolution ou la clarté de la mise au point et également les capacités de grossissement des microscopes optiques.
En utilisant des faisceaux d'électrons au lieu de la lumière, les microscopes électroniques peuvent grossir les objets à une gamme ascendante de 300,000X leur taille. Cela permet aux scientifiques d'examiner des objets dans des détails extrêmement fins avec près de 3-D (trois dimensions) imagerie. Ils sont principalement utilisés dans la recherche scientifique et médicale, avec des applications industrielles, et même dans la criminalité des enquêtes sur des données probantes de la scène.
Les progrès de la biologie au niveau cellulaire
L'utilisation du microscope électronique a conduit à des progrès dans la compréhension de la structure du matériel biologique. Par coloration sélective X-sections (sections transversales) des échantillons, les chercheurs ont obtenu de détails sur la structure 3-D des organites cytoplasmiques dans la cellule. Cela comprend l'appareil de Golgi, neurofibrilles, les chromosomes, de l'ARN et le système tubulaire de muscles striés. Cela a conduit à une connaissance plus approfondie des fonctions et des processus cellulaires.
Les biologistes ont développé divers colorants et teintures pour mettre en lumière certaines structures cellulaires en fonction de leurs composants chimiques. A l'origine de ces échantillons de taches améliorée ont été visualisées avec un microscope optique. Les colorants et les taches aident également les détails d'observation avec un microscope électronique.
Les progrès dans les études génétiques sur les niveaux moléculaires et atomiques
Récemment, les scientifiques ont produit des images de molécules et des atomes à l'aide du microscope électronique. L'hélice structure de l'ADN a été révélé pour la première fois en imagerie 3-D. Observations d'autres protéines ont permis aux biologistes de voir leurs interactions de structure et 3-D avec d'autres atomes et des molécules. Cela a amélioré les études enzymatiques dans que les scientifiques peuvent visualiser comment la serrure et mécanisme clé fonctionne aussi bien pour former de nouvelles protéines et de briser les autres. Electron examens microscopiques peuvent révéler les caractéristiques de la surface d'un objet (topographie), sa taille et la forme (morphologie), sa composition et ses informations cristallographique (l'arrangement des atomes) de l'échantillon.
Les progrès de la biologie cellulaire et de la médecine
Le microscope électronique à balayage (SEM) a fait l'objet d'importants progrès dans la technologie. Plus récemment, de nouveaux développements en microscopie de contraste différentiel ont permis aux biologistes d'étudier les structures dans les cellules vivantes sans procédures de coloration invasives. Les chercheurs prévoient par microscopie électronique pour étudier la liaison des atomes et des mécanismes de réaction chimique en temps réel au niveau atomique.
Les progrès de la médecine légale
De nouvelles recherches dans la technologie d'enquête sur les lieux du crime permet des preuves au niveau moléculaire à introduire dans les procès criminels en particulier avec la fibre et la preuve cellulaire. Il permet également à l'examen de tous les objets étrangers microscopiques présents sur les lieux du crime pour être présenté au tribunal.
Par exemple, au début des années 1990, un enfant a été assassiné dans la petite ville d'Alaska de Glennallen. La police et les procureurs condamnés un homme local de l'assassiner sur des preuves circonstancielles. Quand il fait appel de la condamnation, un médecin légiste a analysé des particules de fer trouvés sur le corps de l'enfant et sur les vêtements du suspect avec un SEM, et fait le lien. La conviction était.
Les progrès de la nanotechnologie et la nanoscience
Nanoscience est le royaume des atomes et des particules subatomiques éventuellement. Un nanomètre est un milliardième de mètre, ou cent-millième de la largeur d'un cheveu humain. Un noyau atomique est d'environ 0,00001 nm de diamètre. Une cellule remplit ses fonctions de base sur l'échelle nanométrique. La science commence à faire des progrès substantiels avec le microscope électronique sur la résolution subatomique. Ces progrès vont bien dans les sciences biologiques et chimiques, ainsi que dans l'état et des matières solides la science et de l'ingénierie.