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生物樣品在SEM中的制樣方法及其應(yīng)用場景

來源：時間：2024-10-28 17:10:49 瀏覽：6747次

生物樣品在SEM中的制樣方法及其應(yīng)用場景

掃描電子顯微鏡（Scanning Electron Microscope，簡稱SEM）是一種利用電子束掃描樣品表面，通過檢測二次電子或反射電子等信號來獲得樣品表面形貌信息的分析儀器；由于SEM具有高分辨率、大景深等特點(diǎn)，因此在生物樣品分析中有著廣泛的應(yīng)用。

一、制樣方法

1. 樣品固定

生物樣品在SEM分析前需要進(jìn)行固定，以保持其原始結(jié)構(gòu)和形態(tài)。

常用的固定方法有以下幾種：

化學(xué)固定：使用戊二醛、多聚甲醛等固定劑對樣品進(jìn)行固定。

冷凍固定：通過快速冷凍的方法，將生物樣品冷凍在液氮或冷凍干燥機(jī)中，以保持其原始狀態(tài)。

2. 脫水

為了適應(yīng)SEM的真空環(huán)境，生物樣品需要進(jìn)行脫水處理；常用的脫水劑有乙醇、丙酮等；脫水過程通常從低濃度逐漸過渡到高濃度，以避免樣品變形。

3. 干燥

脫水后的樣品需要進(jìn)行干燥，以防止在SEM真空環(huán)境中發(fā)生形變。干燥方法有以下幾種：

臨界點(diǎn)干燥：在臨界點(diǎn)狀態(tài)下，液體的表面張力為零，可以避免樣品干燥過程中的收縮和變形。

冷凍干燥：通過升華的方式，將冷凍樣品中的水分直接從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)，避免樣品形變。

4. 表面導(dǎo)電處理

生物樣品通常為非導(dǎo)電性物質(zhì)，因此在SEM分析前需要進(jìn)行表面導(dǎo)電處理。

常用的方法有：

金屬鍍膜：使用金、鉑、碳等導(dǎo)電材料對樣品表面進(jìn)行鍍膜。

離子濺射：利用離子束轟擊樣品表面，使其表面形成導(dǎo)電層。

二、應(yīng)用

1. 細(xì)胞生物學(xué)：SEM可用于觀察細(xì)胞表面的微觀結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、突起等；通過對細(xì)胞表面形貌的研究，可以了解細(xì)胞間的相互作用、細(xì)胞黏附等生物學(xué)過程。

2. 組織胚胎學(xué)：SEM可以觀察胚胎發(fā)育過程中的組織形態(tài)變化，以及細(xì)胞在組織中的分布和排列。這有助于揭示胚胎發(fā)育的規(guī)律和機(jī)制。

3. 神經(jīng)科學(xué)：SEM可用于觀察神經(jīng)元突觸、神經(jīng)纖維等結(jié)構(gòu)，研究神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接和功能。

4. 微生物學(xué)：SEM可以觀察細(xì)菌、真菌等微生物的表面結(jié)構(gòu)，如莢膜、鞭毛、芽孢等；這有助于了解微生物的生長、繁殖和致病機(jī)制。

5. 植物學(xué)：SEM可用于觀察植物細(xì)胞的表面結(jié)構(gòu)，如氣孔、葉綠體、細(xì)胞壁等；通過對植物細(xì)胞形貌的研究，可以了解植物的生長發(fā)育和抗病機(jī)制。

6. 藥物載體：SEM可以觀察藥物載體的形貌、粒徑和表面特征，研究藥物載體的結(jié)構(gòu)和性能關(guān)系，為藥物研發(fā)提供依據(jù)。

7. 生物材料：SEM可用于觀察生物材料的表面形貌、孔隙結(jié)構(gòu)等，評估生物材料的生物相容性和降解性能。

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