Question 1

为什么SEM比光学显微镜更适合生物样品成像？

Accepted Answer

SEM 的分辨率达到 0.5 纳米，相比光学显微镜的 200 纳米极限。这种卓越的分辨率源于电子束的 1 纳米波长，而可见光的波长为 500 纳米。SEM 还提供更大的景深，使其成为观察光学显微镜无法清晰分辨的三维生物结构和纳米结构的理想工具。

Question 2

当电子束在扫描电子显微镜中击中生物样品时会发生什么？

Accepted Answer

电子束会引起两种类型的电子发射：二次电子和背散射电子。二次电子是从样品表面发射的低能量电子，提供了关于结构的地形信息。背散射电子反射与入射电子相反，且随原子重量增加而增强强度，从而实现组成分析并区分材料差异。

Question 3

为什么必须在进行SEM成像之前干燥生物样品？

Accepted Answer

SEM 在高真空环境中运行，这与生物样品的高水含量不相容。水在真空中迅速蒸发，导致样品结构塌陷，尤其是在精细的细胞中。样品被用固定剂处理，冲洗，并使用不断增加的乙醇浓度缓慢脱水，以保留天然结构同时去除水分。

Question 4

什么是溅射镀膜，为什么SEM成像需要它？

Accepted Answer

溅射涂层在生物样品上沉积一层薄金属，通常是四至六纳米厚的金。由于生物材料是非导电的，这层金属涂层防止了电子束造成的电荷积累，否则会扭曲图像。导电表面使得在扫描电子显微镜分析中能够准确检测电子并提高图像质量。

Question 5

环境扫描电子显微镜（SEM）在成像敏感样品时与传统扫描电子显微镜（SEM）有何不同？

Accepted Answer

环境扫描电子显微镜（ESEM）在样品腔中保持气体环境，允许对未干燥的湿或未涂层样品进行成像。两个孔将高真空电子枪腔与样品腔分开。尽管气体分子会散射电子束，但电子束的能量仍然足以进行成像，从而保留未塌陷的细胞结构并能够观察水合生物样品。

Question 6

对于植物组织等精细生物结构的成像，哪些准备步骤至关重要？

Accepted Answer

精细组织需要用福尔马林/醋酸等溶液固定以稳定结构。然后将组织在乙醇中解剖，放置在网状容器中，通过70%、80%、90%和100%的乙醇系列脱水。最后，临界点干燥去除剩余溶剂而不会导致塌陷，然后在进行扫描电子显微镜成像之前，进行金属溅射包覆。

Question 7

SEM 能揭示哪些关于生物材料的信息是其他技术无法揭示的？

Accepted Answer

SEM 揭示了具有纤维特征的三维多孔结构，其尺寸小于 25 微米，由于景深有限，这些结构难以通过 用光学和共聚焦显微镜成像生物样品 可视化。SEM 还通过次级和背散射电子分析提供地形细节、元素组成和结晶度信息，从而实现对纳米和微结构的全面表征。

生物样品的扫描电镜成像 - 评估测验