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Overview of Electron Microscopy01:25

Overview of Electron Microscopy

The wavelengths of visible light ultimately limit the maximum theoretical resolution of images created by light microscopes. Most light microscopes can only magnify 1000X, and a few can magnify up to 1500X. Electrons, like electromagnetic radiation, can behave like waves, but with wavelengths of 0.005 nm, they produce significantly greater resolution up to 0.05 nm as compared to 500 nm for visible light. An electron microscope (EM) can create a sharp image that is magnified up to 2,000,000X.
Transmission Electron Microscopy01:15

Transmission Electron Microscopy

In 1931, physicist Ernst Ruska—building on the idea that magnetic fields can direct an electron beam just as lenses can direct a beam of light in an optical microscope—developed the first prototype of the electron microscope. This development led to the development of the field of electron microscopy. In the transmission electron microscope (TEM), electrons are produced by a hot tungsten element and accelerated by a potential difference in an electron gun, which gives them up to 400 keV in...
Cryo-electron Microscopy01:28

Cryo-electron Microscopy

Conventional electron microscopy (EM) involves dehydration, fixation, and staining of biological samples, which distorts the native state of biological molecules and results in several artifacts. Also, the high-energy electron beam damages the sample and makes it difficult to obtain high-resolution images. These issues can be addressed using cryo-EM, which uses frozen samples and gentler electron beams. The technique was developed by Jacques Dubochet, Joachim Frank, and Richard Henderson, for...
Electron Microscope Tomography and Single-particle Reconstruction01:07

Electron Microscope Tomography and Single-particle Reconstruction

Transmission electron microscopy (TEM) can be used to determine the 3D structure of biological samples with the help of techniques such as electron microscope tomography and single-particle reconstruction. While single-particle reconstruction can examine macromolecules and macromolecular complexes in vitro conditions only, tomography permits the study of cell components or small cells in vivo.
Electron Tomography
Electron tomography can be performed either in TEM or STEM (scanning transmission...
Overview of Microscopy Techniques01:22

Overview of Microscopy Techniques

The early pioneers of microscopy opened a window into the invisible world of microorganisms. In 1830, Joseph Jackson Lister created an essentially modern light microscope. The 20th century saw the development of microscopes that leveraged nonvisible light, such as fluorescence microscopy that uses an ultraviolet light source and electron microscopy that uses short-wavelength electron beams. These advances significantly improved magnification, image resolution, and contrast. By comparison, the...

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De las moléculas a las células: imágenes de muestras blandas con el microscopio de fuerza atómica.

M Radmacher1, R W Tillamnn, M Fritz

  • 1Physikdepartment, Technische Universität München, 8046 Garching, Germany.

Science (New York, N.Y.)
|September 25, 1992
PubMed
Resumen
Este resumen es generado por máquina.

La microscopía de fuerza atómica (AFM) imágenes muestras duras bien, pero las muestras orgánicas blandas siguen siendo un desafío. Los nuevos métodos AFM ahora permiten imágenes de alta resolución y mapeo de propiedades micromecánicas de materiales blandos como las células vivas.

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Área de la Ciencia:

  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • La biofísica es la biofísica.
  • Ciencias de la superficie Ciencias de la superficie.

Sus antecedentes:

  • La microscopia de fuerza atómica (AFM) es una poderosa técnica de campo cercano para imágenes de superficie de alta resolución.
  • Si bien es eficaz para muestras duras, la obtención de imágenes de materiales biológicos y orgánicos blandos con AFM presenta desafíos significativos.
  • Se necesitan avances para superar las limitaciones en la resolución y caracterización de las propiedades de las muestras blandas.

Objetivo del estudio:

  • Proporcionar una visión general de las aplicaciones de la microscopía de fuerza atómica (AFM) para muestras orgánicas.
  • Discutir los mecanismos fundamentales de formación de imágenes en AFM para la materia blanda.
  • Introducir nuevos modos de imagen AFM para mediciones de propiedades micromecánicas locales.

Principales métodos:

  • Aplicación de AFM a películas delgadas ordenadas y células vivas.
  • Discusión de los mecanismos de interacción punta-muestra para la formación de imágenes.
  • Introducción de nuevos modos de imagen para viscoelasticidad y cartografía de fricción.

Principales resultados:

  • El AFM obtuvo con éxito imágenes de películas delgadas ordenadas con resolución molecular.
  • Los nuevos modos de imagen permiten mediciones locales de las propiedades micromecánicas.
  • Se mapearon los coeficientes de viscoelasticidad y fricción de las películas de Langmuir-Blodgett.

Conclusiones:

  • La AFM se aplica cada vez más a diversas muestras orgánicas, desde películas hasta células.
  • Las nuevas técnicas de AFM mejoran la caracterización de las propiedades de la materia blanda.
  • AFM proporciona información valiosa sobre el comportamiento micromecánico de los materiales orgánicos.