細胞生物學的方法與工具

掃描式電子顯微術(SEM)

/ SKAN-ing ee-LEK-tron my-KROS-koh-pee /

想像用一束細細的手電筒光去探查一座黑暗中的雕像,把光來回掃過表面,記錄每一處反射回多少光——逐漸拼出雕像形狀的圖畫。掃描式電子顯微術正是基於同一個思路:它不是讓電子穿過樣本,而是用一束精細的電子掃過外表面,逐點探測有多少電子被反彈或散射回來。結果是一張引人注目、看起來具立體感的表面圖像。

在掃描式電鏡中,聚焦的電子束以緊密的光柵方式掃過標本,就像舊式電視逐行構建圖像那樣。電子束擊中之處,會撞出低能量的「二次」電子;探測器統計每一點逸出多少電子,逸出多的地方就被映射為亮點。由於邊緣和稜脊處逸出的電子更多,最終圖像便具有強烈的深度感和質感。樣本通常會鍍上一層極薄的金或鉑,好讓表面導電並充分釋放電子。

掃描式電鏡是觀察細胞和各種結構外形與質感的首選工具:花粉粒帶刺的表面、紅血球凹凸不平的外側、昆蟲腿上豎立的細毛。它的取捨恰好與穿透式電鏡相反:掃描式電鏡能極漂亮地呈現立體的表面,卻無法窺探內部;它的分辨率比穿透式電鏡略粗;而且和所有電子顯微術一樣,它需要置於真空中的、已死的、乾燥的、常常鍍過金屬的樣本——所以同樣永遠看不到活細胞,顏色也總是事後加上去的。

一張人類紅血球的掃描式電鏡圖像,以鮮明的立體浮雕呈現出它光滑、中央凹陷的圓盤形狀——那著名的雙凹「沒打通的甜甜圈」表面。

掃描式電鏡以立體方式揭示表面形狀,卻無法看到細胞內部。

掃描式電鏡只顯示外表面,不顯示內部;那種震撼的立體感是真實的,但顏色都是事後偽色處理的,而且細胞是死的、鍍過金屬的。

又稱
SEM扫描电镜掃描式電鏡