7 Technieken voor het waarnemen van objecten onder elektronenmicroscopen

Enkele van de belangrijkste technieken die worden gebruikt voor het waarnemen van objecten onder elektronenmicroscopen zijn: (1) Schaduwgieten (2) Negatieve kleuring (3) Extreem dunne doorsneden (4) Bevriezen-etsen (5) Lokalisatie van celbestanddelen (6) Lokalisatie van enzymen (7) Autoradiografie.

(1) Schaduwgieten:

Bij schaduwgieten wordt het microscopische object gedroogd in een speciaal rooster dat in een vacuümkan wordt geplaatst.

Een extreem dunne laag metaal (bijv. Platina) wordt op het object afgezet vanuit een sterk verhitte gloeidraad in een schuine hoek, zodat het object een schaduw op de onbeklede zijde produceert.

Onderzoek van het gearceerde beeld verschaft informatie over de vorm van het object (topografische kenmerken van het oppervlak van het object), die kan worden waargenomen door een scanning-elektronenmicroscoop.

(2) Negatieve kleuring:

Deze techniek wordt gevolgd om minutieuze details van zeer kleine objecten, zoals virussen en bacterievlagellachten, te observeren. Een voor elektronen ondoorzichtig materiaal zoals fosfowolfraamzuur of het zout daarvan kan een dikke laag afzetting op het oppervlak van het object vormen, zonder er in te gaan. Wanneer elektronen van het elektronenkanon van de elektronenmicroscoop niet door deze gecoate oppervlakken kunnen gaan, worden deze structuren duidelijk zichtbaar.

(3) ultradunne secties:

Een intacte microbiële cel is te dik om visualisatie van zijn inwendige fijne structuren onder elektronenmicroscoop mogelijk te maken. Voor waarneming van de intracellulaire fijne structuren is de cel ingebed in een blok van kunststofmateriaal en in ultradunne secties gesneden (zo dun als 60 nm).

De exacte structuur wordt geïnterpreteerd door het observeren van verschillende ultradunne plakjes in verschillende niveaus en onder verschillende hoeken. Verbetering van het contrast van structuren is mogelijk door het gebruik van speciale vlekken, zoals uranium- en lanthaanzouten.

(4) Bevriezen-etsen:

Om ultradunne secties van een object te verkrijgen, moet dit worden opgelost door middel van chemische behandelingen. Dergelijke chemische behandelingen resulteren in artefacten. Deze artefacten worden overwonnen door vries-etsen. Bij vriesetsen wordt het monster in een blok ingevroren en in gedeelten verdeeld, terwijl het zich nog steeds in bevroren toestand binnenin bevindt.

(5) Lokalisatie van celbestanddelen:

Het is een speciale techniek die wordt uitgevoerd om chemische bestanddelen van cellen te lokaliseren. Om bijvoorbeeld een antigeen in een cel te lokaliseren, wordt een ultradun gedeelte van de cel behandeld met een ferritine-gelabeld antilichaam, dat aan het antigeen bindt om met ferritine gemerkt antilichaam-antigeencomplex te vormen.

Omdat ferritine een ijzerbevattende stof met hoge dichtheid is, beïnvloedt het antilichaam-antigeencomplex opmerkelijk de doorgang van een elektronenbundel, waardoor een hoog contrast wordt geproduceerd voor duidelijke waarneming onder een elektronenmicroscoop.

(6) Lokalisatie van Enzymen:

Deze techniek wordt gebruikt om de positie van enzymen in cellen te lokaliseren. Bij het detecteren van het enzym isocitraatdehydrogenase worden bijvoorbeeld ultradunne secties van bacteriecellen bereid. Vervolgens wordt colloïdaal goud specifiek aan het enzym bevestigd, volgens een immunochemische techniek. Het colloïdale goud-gefixeerde enzym kan worden waargenomen onder elektronenmicroscoop.

(7) Autoradiografie:

Het is een cytochemische techniek, waarbij de locatie van een bepaald chemisch bestanddeel in een object wordt bepaald door het observeren van de locatie, waarop een radioactief materiaal wordt gepositioneerd. Het object wordt eerst blootgesteld aan de radioactieve stof om de opname mogelijk te maken.

Daarna wordt het bedekt met een laag fotografische emulsie en enkele uren in het donker bewaard. De ioniserende straling die wordt geëmitteerd tijdens het verval van de substantie produceert latente beelden in de emulsie. Na fotografische verwerking worden de ontwikkelde beelden onder elektronenmicroscoop als zilverkorrels in het preparaat waargenomen.