透射电子显微镜最突出的优越性表现在具有很高的分辨本领,最高分辨率可达0.01~0.02nm,已达到原子水平,而且放大倍数高达100万倍,适用于各种样品的研究需要,在生物学和材料学纳米级的研究领域中具有其他分析仪器所无法取代的优越性。但透射电子显微镜也有其自身的局限性和特殊要求,具体表现在以下方面。
(1)由于样品制备技术的限制,对大多数生物样品只能达到2nm的分辨水平。
(2)电子显微镜凸显的分辨能力不仅取决于电子显微镜本身的分辨率,也取决于样品结构的反差。
(3)电子显微镜所用的光源是电子波,在非可见光范围内无颜色反应,所形成的图像是黑白图像,因而要求图像必须具有一定的反差。
(4)生物体组织和细胞成分主要由C、H、O、N等轻元素组成,它们的原子序数较低,电子散射能力弱,相互之间的差别又很小,电子显微镜下的图像反差一般偏低。
(5)由于电子束的穿透能力较弱,样品必须制成超薄切片。生物切片上可获得的分辨率一般是切片厚度的1/10,即如果切片厚度是50~100nm,则切片上的分辨率为5~10nm。由此可见,虽然电子显微镜的分辨率很高,生物样品的制样技术限制了电子显微镜性能的发挥。一般要求切片厚度为50~70nm。(www.xing528.com)
(6)观察面小,载网直径为3mm,超薄切片范围为0.3~0.8mm。
(7)电子束的强烈照射易损伤样品,使之发生变形、升华等,甚至使样品被击穿破裂,可能使观察结果产生假象。
(8)观察时,电子显微镜镜筒必须保持真空,为了保证样品在真空下不损伤,对样品要求应无水分。因此,不能观察活体的生物样本。
(9)生物制样复杂,在步骤繁多的制样过程中,样品易产生收缩、膨胀、破碎以及内含物丢失等结构改变。
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