公元1931年—电子显微镜

电子显微镜是生物学研究史上最重要的工具,为次细胞结构的发现与描述带来革命,16世纪末发 展的光学显微镜,无法看到次细胞结构。

超显微世界。光学显微镜的放大倍率最大可达2000倍,而电子显微镜的放大倍率可逹200万倍,而且分辨率更高。基本上,电子显微镜可区分为两类:穿透式电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)及扫描式电子显微镜(scanning gelectron microscope, SEM)。穿透式电子吨微镜利用 电子穿透极薄的组织切片.产生二维影像,可以检视细胞内的构造;扫描式电子显微镜利用电子束扫过样本表面,可以观察固态活样本的表面细节.产生极精细的三维影像.然而其效用只有穿透式电子 显微镜的1/10,且分辨率较低。

想获得电子显微镜惊人的放大倍率,也要付出不少代价:电子显微镜售价昂贵,维修保养也不便宜; 硏究人员必须经过一定程度的训练才有办法使用电子显微镜,而且准备生物样本也不容易;穿透式电子显微镜的样本必须在真空环境里染色、显像,因此研究活体样本的能力受限;再者,电子显微镜的 体积庞大,且必须罩放在无振的空间。

电子显微镜的发展起源于柏林大学的恩斯特. 鲁斯卡及其教授麦斯· 诺尔 。 诺尔知道光的分辨率 与光源的波长有关,电子的波长为可见光例子的 1/10万 。 根据这样的关系,他们利用光子束聚焦在 具有电磁性的样本上,在1931年打造出史上第一台电子显微镜。到了1939年,乔治.帕拉德针对电 子显微镜进行改良,并开始商业化生产。1986年.鲁斯卡获颁诺贝尔物理奖。1950年代,乔治.帕拉 德在洛克斐勒硏究中心(如今的洛克斐勒大学)以 电子显微镜观察细胞组织,获得重要的发现,成为1974年诺贝尔奖的共同获奖人。

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