الامارات 7 - تعريف المجهر الإلكتروني
المجهر الإلكتروني (بالإنجليزية: Electron Microscopy) هو تقنية متطورة تُستخدم للحصول على صور عالية الدقة للعينات البيولوجية وغير البيولوجية. تُعتبر هذه التقنية أداة رئيسية في البحوث الطبية الحيوية، حيث تساعد في دراسة التركيب التفصيلي للأنسجة والخلايا والعضيات والمجمعات الجزيئية. تُنتج الصور عالية الدقة باستخدام الإلكترونات، التي تتمتع بأطوال موجية قصيرة جداً، كمصدر للإضاءة. يُستخدم المجهر الإلكتروني مع مجموعة من التقنيات المساعدة، مثل التقسيم الرقيق، ووضع العلامات المناعية، والتلوين السلبي، للإجابة على أسئلة بحثية محددة. توفر صور المجهر الإلكتروني معلومات أساسية حول العلاقة بين البنية والوظيفة الخلوية، بالإضافة إلى دراسة الأمراض الخلوية.
أجزاء المجهر الإلكتروني
يتكون المجهر الإلكتروني من الأجزاء التالية:
مُطلق الإلكترون (Electron Gun): يتكون من خيوط تنجستن ساخنة تُستخدم لتوليد الإلكترونات.
العدسات الكهرومغناطيسية (Electromagnetic Lenses): تشمل عدسة مكثفة تركز شعاع الإلكترون على العينة، وعدسة موضوعية تشكل صورة مكبرة عالية الجودة. تعمل هذه العدسات على تكبير الصورة مع الحفاظ على دقة وتفاصيل مذهلة.
حامل العينة (Specimen Holder): يتكون من غشاء رقيق من الكربون أو الكولوديون، والذي يُثبَّت على شبكة معدنية، حيث تُوضع عليه العينة المراد دراستها.
نظام عرض وتسجيل الصور (Image Viewing and Recording System): تُعرض الصورة النهائية على شاشة فلورية، مع وجود كاميرا أسفل الشاشة لتسجيل الصورة، مما يتيح دراستها لاحقًا.
أنواع المجهر الإلكتروني
تنقسم المجاهر الإلكترونية إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
المجهر الإلكتروني الماسح (Scanning Electron Microscope - SEM): يقوم هذا المجهر بمسح سطح العينة باستخدام حزمة من الإلكترونات، حيث تتفاعل الإلكترونات مع المادة وتنبعث منها إلكترونات ثانوية تُلتقط بواسطة كاشف، مما يشكل صورة لسطح العينة.
المجهر الإلكتروني النافذ (Transmission Electron Microscope - TEM): يوجه شعاع من الإلكترونات إلى عينة رقيقة جداً (عادةً بسمك لا يزيد عن 100 نانومتر) حيث تنتقل الإلكترونات عبر العينة وتُسجل على شاشة فلورية لتكوين الصورة.
المجهر الإلكتروني النافذ الماسح (Scanning Transmission Electron Microscope - STEM): يجمع هذا النوع بين خصائص SEM وTEM، حيث يُرسل شعاع الإلكترون عبر العينة لتكوين صورة (TEM) بينما يقوم أيضًا بمسح منطقة صغيرة (SEM). يُتيح هذا الجمع تحليل العينة باستخدام تقنيات مثل التحليل الطيفي لفقدان الطاقة الإلكتروني (EELS) والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX)، مما يساعد في فهم طبيعة المواد في العينة.
المجهر الإلكتروني (بالإنجليزية: Electron Microscopy) هو تقنية متطورة تُستخدم للحصول على صور عالية الدقة للعينات البيولوجية وغير البيولوجية. تُعتبر هذه التقنية أداة رئيسية في البحوث الطبية الحيوية، حيث تساعد في دراسة التركيب التفصيلي للأنسجة والخلايا والعضيات والمجمعات الجزيئية. تُنتج الصور عالية الدقة باستخدام الإلكترونات، التي تتمتع بأطوال موجية قصيرة جداً، كمصدر للإضاءة. يُستخدم المجهر الإلكتروني مع مجموعة من التقنيات المساعدة، مثل التقسيم الرقيق، ووضع العلامات المناعية، والتلوين السلبي، للإجابة على أسئلة بحثية محددة. توفر صور المجهر الإلكتروني معلومات أساسية حول العلاقة بين البنية والوظيفة الخلوية، بالإضافة إلى دراسة الأمراض الخلوية.
أجزاء المجهر الإلكتروني
يتكون المجهر الإلكتروني من الأجزاء التالية:
مُطلق الإلكترون (Electron Gun): يتكون من خيوط تنجستن ساخنة تُستخدم لتوليد الإلكترونات.
العدسات الكهرومغناطيسية (Electromagnetic Lenses): تشمل عدسة مكثفة تركز شعاع الإلكترون على العينة، وعدسة موضوعية تشكل صورة مكبرة عالية الجودة. تعمل هذه العدسات على تكبير الصورة مع الحفاظ على دقة وتفاصيل مذهلة.
حامل العينة (Specimen Holder): يتكون من غشاء رقيق من الكربون أو الكولوديون، والذي يُثبَّت على شبكة معدنية، حيث تُوضع عليه العينة المراد دراستها.
نظام عرض وتسجيل الصور (Image Viewing and Recording System): تُعرض الصورة النهائية على شاشة فلورية، مع وجود كاميرا أسفل الشاشة لتسجيل الصورة، مما يتيح دراستها لاحقًا.
أنواع المجهر الإلكتروني
تنقسم المجاهر الإلكترونية إلى ثلاثة أنواع رئيسية:
المجهر الإلكتروني الماسح (Scanning Electron Microscope - SEM): يقوم هذا المجهر بمسح سطح العينة باستخدام حزمة من الإلكترونات، حيث تتفاعل الإلكترونات مع المادة وتنبعث منها إلكترونات ثانوية تُلتقط بواسطة كاشف، مما يشكل صورة لسطح العينة.
المجهر الإلكتروني النافذ (Transmission Electron Microscope - TEM): يوجه شعاع من الإلكترونات إلى عينة رقيقة جداً (عادةً بسمك لا يزيد عن 100 نانومتر) حيث تنتقل الإلكترونات عبر العينة وتُسجل على شاشة فلورية لتكوين الصورة.
المجهر الإلكتروني النافذ الماسح (Scanning Transmission Electron Microscope - STEM): يجمع هذا النوع بين خصائص SEM وTEM، حيث يُرسل شعاع الإلكترون عبر العينة لتكوين صورة (TEM) بينما يقوم أيضًا بمسح منطقة صغيرة (SEM). يُتيح هذا الجمع تحليل العينة باستخدام تقنيات مثل التحليل الطيفي لفقدان الطاقة الإلكتروني (EELS) والتحليل الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDX)، مما يساعد في فهم طبيعة المواد في العينة.