Elektronmikroskopie

In die 1930's het Ernst Ruska die eerste elektronmikroskoop gebou deur gebruik te maak van elektromagnetiese lense om die elektronbundel te fokus.

Transmissie-elektronmikroskopie (TEM) is 'n regstreekse manier om makromolekulêre struktuur te bepaal. Dit het in die 1990's naby-atoomresolusie  vir proteïenstrukture bereik. Die elektronkanon-, elektronlens- en elektronkamerastelsels word saam met die dun monsters in 'n vakuumkolom geplaas.
Aangesien die elektrone wat vanaf die monster verstrooi word deur die objektieflens herenig word om 'n vergrote beeld te vorm, word die fase-inligting behou. Dus is geen bykomende eksperimente nodige om fase-inligting te verkry, soos in die geval van X-straalkristallografie nie.
Die elektrongolflengte is ongeveer 0,5 nm, maar beperkings op elektronlensgehalte noodsaak die gebruik van klein openings wat die mikroskoopresolusie tot 10 nm beperk. Hierdie resolusie kan verkry word van moderne TEM'e van dun monsters wat sterk verstrooi en sensitief is vir elektronbundelskade. In die 1950's is die membraantopologie van selstrukture soos die mitochondrion eers op beeld vasgelê in dun snitte van vaste, gedehidreerde en ingebedde biologiese weefsel. Die snitte is met swaar metaalsoute gekleur om die proteïen- en lipiedstrukture sigbaar te maak. In die 1960's is van negatiewe verkleuring gebruik gemaak. Dit is 'n eenvoudige en uiters doeltreffende manier om die algehele vorm en simmetrie van makromolekulêre komplekse te beskou.
Aan die begin van die 1960's, en deur die loop van die 1970's en die 1980's, is die belangrikste beeldprosesseringsmetodes vir biologiese strukture, simmetrie-analise en die driedimensionele heropbou van ikosaëdriese virusse en heliese vesels gevestig.
In die 1990's is krio-TEM ontwikkel in 'n belangrike instrument vir strukturele biologie. Naby-atoomresolusie is bereik vir tweedimensionele kristalle van die membraanproteïene bakteriorhodopsin  en tubulien. Gesofistikeerde metodes vir die herstel van versteurings is ontwikkel vir beelde van tweedimensionele kristalle en heliese samestellings. Die snelste ontwikkeling was die verhoging in resolusie verkrygbaar met enkeldeeltjies (ongeveer 70 nm vir hepatitis-B-kerndeeltjies), wat alfaheliese sekondêre strukture geskei het. Hierdie vooruitgang is te danke aan verbeterings in die hoëresolusie-kontras van swak verstrooide monsters wat verkry is deur veldemissiekanonmikroskope te gebruik, verbeterings in rekenaarverwerking en veel groter datastelle.

Bronne 

Fisika
Tegnologie