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Mikroskopische Strukturanalysen 

strucTEM Mikroskope & Tools zur Strukturanalyse

  • Durchlichtmikroskopie
  • Stereomikroskopie
  • Rasterelektronenmikroskopie
  • Transmissionselektronenmikroskopie


Durchlichtmikroskopie

- Optische Vergrößerung von transparenten Objekten (z.B extrem dünne Querschnitte)
- Maximale Auflösung: ca. 200 nm
- Übliche Vergrößerungen: 40-1000x

Optionen:
- Hellfeld: das durch das Objekt hindurchgegangene Licht wird beobachtet. Kontrastentstehung durch Absorption in Bereichen hoher Dichte.
- Dunkelfeld: Beobachtung von Streulicht. Strukturen von durchsichtigen Objekten mit geringem Kontrast können gut dargestellt werden.




Stereomikroskopie

- Zwei optische Strahlengänge ermöglichen einen dreidimensionalen Eindruck des untersuchten Objektes
- I.d.R. wird das Objekt nicht durchstrahlt sondern von oben beleuchtet (Auflichtmikroskopie). So ist auch die Beobachtung von kompakten Proben möglich
- Übliche Auflösungen: 5µm- max. 0.5µm. Zum Vergleich: sie beträgt beim menschlichen Auge ca. 330 µm.
- Übliche Vergrößerungen: 6-150fach


Aufgrund der drei-dimensionalen Bildgebung eignet sich das Stereomikroskop ideal für Voruntersuchungen von Proben und die Auswahl von Bereichen, die bei höheren Vergrößerungen (z.B. in einem Elektronenmikroskop) untersucht werden sollen.



Rasterlektronenmikroskopie

- Die Abbildung entsteht im Elektronenmikroskop (EM) durch die Wechselwirkung von Elektronen mit dem Objekt.
- Beim Rasterelektronenmikroskop (REM) wird der Elektronenstrahl dabei über das abzubildende Objekt gerastert.
- Charakteristisch sind Abbildungen von Oberflächen mit hoher Schärfentiefe.
- Übliche Auflösungen: 1-30nm (je nach Instrument). Das Limit liegt derzeit bei ca. 0.4 nm.
- Übliche Vergrößerungen: 10 - 300.000x


Typische Optionen:
- Detektion von Rückstreuelektronen oder Sekundärelektronen
- Chemische Elementanalyse mittels EDX (Energiedispersive Röntgenspektroskopie)


Transmissionselektronenmikroskopie

- Die Abbildung entsteht im Elektronenmikroskop (EM) durch die Wechselwirkung von Elektronen mit dem Objekt.
- Beim Transmissionselektronenmikroskop (TEM) durchstrahlen die Elektronen ein ausreichend dünnes Objekt (i.d.R. 10 - 100nm dick).
- Es werden keine Oberflächen, sondern die gesamten inneren Strukturen abgebildet.


Die Auflösungsgrenzen im Life Science Bereich hängen von der gewählten Methode ab.
Beispiele:
- Kryo-Elektronen-Tomographie: ~4 nm
- Negativ-Kontrastierung von Makromolekülen: ~ 1.5 nm
- 3D-Kryo-Elektronen-Mikroskopie von Makromolekülen: ~ 2 Å
- Elektronen-Kristallographie von Makromolekülen: ~ 1 Å