教育部生物及医学科技人才培育先导型计画国立嘉义大学生物影像.PDFVIP

教育部生物及醫學科技人才培育先導型計畫 國立嘉義大學 生物影像技術與實習 掃描式電子顯微鏡技術講義 李明仁教授 2009.7 【嘉 義大學教材 ，他人請勿引用 】 第一章 緒論 近代人類在顯微鏡技術上有相當大的進步，電子顯微鏡的發明擴大了吾人的 觀察能力 ，使之超越其自然的限界 ，而可以透視物質內部的組織構造。對物質的 探測而言，複合光學顯微鏡是十六世紀人類的偉大貢獻 。直至今日，電子顯微鏡 是二十世紀人類之最偉大的貢獻之一 。電子顯微鏡使人類之視力 ，擴大到光學顯 微鏡之一千倍以上 。藉著電子顯微鏡 ，吾人可以研究到分子的領域 ，可以觀察到 最簡單的生命形態 －濾過性病毒 ，以及生物主要的構造基礎－高分子 。 電子顯微鏡提供了擴大人類觀察力 ，到達細胞與分子間領域的視力途徑，同 時也為生物學家帶來了一項大的挑戰 。它可以觀測一個三次方大小的區間（0.1 μ 至0.01 μ），以及鄰近的區域 （表一）。 表1解剖學的大小階段 基本單位之大小 分 類 直接觀察的方法 基 本 單 位 1 mm 大體解剖 眼睛及簡單的透 器官 ：生物 1,000 μ 10,000,000 Å 0.1 mm 組織學 光學顯微鏡 組織 100 μ 1,000,000 Å 10 μ 細胞學 光學顯微鏡： 細胞 100,000 Å 位相差 ；uv 細胞 1 μ 10,000 Å 次顯微形態學 電子顯微鏡 細胞胞器 0.1 μ 濾過性病毒 1000 Å 高分子 0.001 μ 分子階段 （無） 分子 10 Å 0.0001 μ 原子階段 （無） 原子 1 Å 1 micron （μ）=0.001 mm= 10,000 Å= 1×10-6 m -6 -9 1 millimicron （1 mμ）=0.001 μ1×10mm= 1×10 = 10 Å 1 Angstrom （Å ）=0.1 mμ= 1×10-7 mm= 1×10-10 1 放大鏡由於像差 （aberration ）之故 ，所以不能有高倍率 ，一般只能放大約 20倍 。光學顯微鏡可放大至數百倍，若使用油鏡可放大至 2,000倍 ，但由焦點淺 ， 所以成像缺乏立體感 。電子顯微鏡可放大物體之影像至 50萬倍 ，惟穿透式電子 顯微鏡 （Transmission Electron Microscope ，ＴＥＭ）欲得倍率 ，須進行超薄切片 及複雜之標本製備程 序 ，也因而降低物質影像之實體感 。掃描式電子顯微鏡 （Scanning Electron Microscope ，ＳＥＭ）之標本製備則較為簡單 ，而且不須進 行超薄切片 。ＴＥＭ一般用以觀察細胞以及大分子物質的構造 ，可觀察 0.1~0.2 nm的顆粒 。ＳＥＭ可以準確