इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के लिए जैविक नमूनों की तैयारी और अवलोकन

इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के लिए जैविक नमूनों की तैयारी और अवलोकन

माइक्रोस्कोप का रिज़ॉल्यूशन इस्तेमाल की गई रोशनी की तरंगदैर्घ्य पर निर्भर करता है। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, जो 1933 में दिखाई देने लगा, एक प्रकाश स्रोत के रूप में दृश्यमान प्रकाश की तुलना में बहुत कम तरंगदैर्घ्य वाले इलेक्ट्रॉन बीम का उपयोग करता है, ताकि यह जो रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकता है वह ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप की तुलना में बहुत बेहतर हो। प्रकाश स्रोतों में अंतर भी इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप और ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप के बीच अंतर की एक श्रृंखला निर्धारित करता है।

इलेक्ट्रॉन बीम इमेजिंग के सिद्धांतों और नमूनों पर कार्य करने के विभिन्न तरीकों में अंतर के अनुसार, आधुनिक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप कई प्रकारों में विकसित हुए हैं। वर्तमान में, सबसे अधिक इस्तेमाल किए जाने वाले ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप हैं। पूर्व का कुल आवर्धन 1000-1000000 के बीच हो सकता है। बाद वाले का कुल आवर्धन 20 से 300,000 गुना के बीच भिन्न हो सकता है। यह प्रयोग मुख्य रूप से दो प्रकार के माइक्रोस्कोप नमूनों, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप और स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप की तैयारी का परिचय देता है।

2. उपकरण
1. बैक्टीरिया एस्चेरिचिया कोली (Escherichia coli) तिरछा।
2. घोल या अभिकर्मक एमाइल एसीटेट, सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड, पूर्ण इथेनॉल, बाँझ पानी, 2% सोडियम फॉस्फोटंगस्टेट (पीएच 6.5-8.0) जलीय घोल, 0.3% पॉलीइथिलीन फॉर्मेल्डिहाइड (क्लोरोफॉर्म में घुलनशील) घोल, कोशिकाएं वर्णक सी, अमोनियम एसीटेट, प्लास्मिड पीबीआर 322।
3. उपकरण या अन्य बर्तन: साधारण ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, तांबे की जाली, चीनी मिट्टी की कीप, बीकर, डिश, बाँझ ड्रॉपर, बाँझ चिमटी, पिन, स्लाइड, गिनती बोर्ड, वैक्यूम कोटिंग मशीन, क्रिटिकल पॉइंट ड्रायर, आदि।

3. संचालन चरण
(1) ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के लिए नमूना तैयार करना और अवलोकन
1. धातु जाल का उपचार
ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी के लिए नमूना अवलोकन के लिए एक ग्लास स्लाइड पर रखा जाता है। हालांकि, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में, चूंकि इलेक्ट्रॉन ग्लास शीट में प्रवेश नहीं कर सकते हैं, इसलिए मेष सामग्री का उपयोग केवल वाहक के रूप में किया जा सकता है, जिसे आमतौर पर वाहक जाल कहा जाता है। वाहक जाल को विभिन्न सामग्रियों और आकृतियों के कारण कई अलग-अलग विशिष्टताओं में विभाजित किया जा सकता है, जिनमें से सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला 200-400 जाल (छिद्रों की संख्या) तांबे का जाल है। गंदगी को हटाने और इसे साफ रखने के लिए उपयोग करने से पहले तांबे की जाली का इलाज किया जाना चाहिए, अन्यथा यह समर्थन फिल्म की गुणवत्ता और नमूने की तस्वीरों की स्पष्टता को प्रभावित करेगा। इस प्रयोग में 400- जाल तांबे की जाली का उपयोग किया जाता है, जिसका इलाज इस प्रकार किया जा सकता है: सबसे पहले, इसे कई घंटों के लिए एमाइल एसीटेट के साथ भिगोएँ और ब्लीच करें, फिर इसे कई बार आसुत जल से धोएँ, और फिर निर्जलीकरण के लिए इसे पूर्ण इथेनॉल में भिगोएँ। यदि उपरोक्त तरीकों के बाद भी तांबे की जाली साफ नहीं होती है, तो आप इसे 1 से 2 मिनट के लिए पतला केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड (1: 1) में भिगो सकते हैं, या इसे कुछ मिनटों के लिए 1% NaOH समाधान में उबाल सकते हैं, इसे आसुत जल से कई बार कुल्ला कर सकते हैं, और फिर इसे निर्जल इथेनॉल में डाल सकते हैं और एक तरफ रख सकते हैं।

2. समर्थन झिल्ली की तैयारी
नमूनों का निरीक्षण करते समय, वाहक जाल को भी असंरचित, एकसमान फिल्म की एक परत के साथ कवर किया जाना चाहिए, अन्यथा छोटे नमूने वाहक जाल के छिद्रों से बाहर निकल जाएंगे। इस फिल्म को आमतौर पर सपोर्ट फिल्म या कैरियर फिल्म कहा जाता है। सपोर्ट फिल्म इलेक्ट्रॉन पारदर्शी होनी चाहिए, और इसकी मोटाई आम तौर पर 20nm से कम होनी चाहिए; इलेक्ट्रॉन बीम के प्रभाव में, फिल्म में संरचनात्मक स्थिरता बनाए रखने और अच्छी तापीय चालकता रखने के लिए एक निश्चित यांत्रिक शक्ति भी होनी चाहिए; इसके अलावा, सपोर्ट नेटवर्क का उपयोग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी में किया जाना चाहिए। नीचे कोई दृश्यमान संरचना नहीं होनी चाहिए, ले जाए जा रहे नमूने के साथ कोई रासायनिक प्रतिक्रिया नहीं होनी चाहिए, और नमूने के अवलोकन में कोई हस्तक्षेप नहीं होना चाहिए। इसकी मोटाई आम तौर पर लगभग 15nm होती है। सपोर्टिंग फिल्म प्लास्टिक फिल्म (जैसे कोलोडियन फिल्म, पॉलीइथाइलीन फॉर्मेल्डिहाइड फिल्म, आदि), कार्बन फिल्म या धातु फिल्म (जैसे बेरिलियम फिल्म, आदि) हो सकती है। सामान्य कामकाजी परिस्थितियों में, प्लास्टिक फिल्म आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। प्लास्टिक फिल्मों में, कोलोडियन फिल्म तैयार करना अपेक्षाकृत आसान है, लेकिन इसकी ताकत पॉलीइथाइलीन फॉर्मेल्डिहाइड फिल्म जितनी अच्छी नहीं है।