细胞生物学的方法与工具

电子显微术

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

光学显微镜撞上了一堵墙:可见光无法分辨任何小于约 200 纳米的东西,这让细胞内部的大部分机器都隐而不见。突破这堵墙的办法,就是干脆不再用光。电子显微术向标本发射的不是光,而是一束电子。由于电子表现得像波,其波长比光短数千倍,它们能分辨到几分之一纳米的细节——精细到足以看见核糖体、膜,甚至成排的大分子。

电子显微镜在真空管中工作。电子被加速,并不是由玻璃透镜、而是由磁场来导向,磁场弯折电子束的方式就像玻璃弯折光线一样。两大类型是透射电子显微术(TEM),它让电子穿过极薄的切片以揭示内部结构;以及扫描电子显微术(SEM),它让一束电子扫过表面,产生看起来具立体感的视图。两者都能在保有真实、可分辨细节的情况下放大数十万倍。

电子显微术揭示了光线永远无法呈现的精细构造——细胞器的层状膜、线粒体内部的嵴、病毒的结构——从而彻底改变了细胞生物学。但代价高昂:电子会被空气和水吸收,所以样本必须被杀死、干燥或冷冻,并置于真空中。这意味着你几乎永远看不到活细胞,而严苛的制备过程可能引入假象——由处理本身造成、活细胞中并不存在的虚假特征。

一张单个线粒体的电子显微照片揭示出错综折叠的内膜(嵴)——这种细节即使在最好的光学显微镜下也完全看不见。

电子能分辨出比光精细数百倍的结构——但细胞必须先被杀死并置于真空之中。

电子显微术几乎从不展示活细胞:真空和严苛的固定会杀死样本,而同样的处理过程可能制造出看似真实结构、实则并不存在的假象。

又称
EM电镜電子顯微鏡技術