Kính hiển vi điện tử (EM) cho phép chúng ta tiếp cận và quan sát thế giới vi mô với độ chi tiết vượt xa giới hạn của mắt thường cũng như kính hiển vi quang học thông thường. EM sử dụng chùm electron để tạo ảnh, tương tự như cách ánh sáng cho phép quan sát môi trường xung quanh trong hiển vi quang học. Nhờ đó, chúng ta có thể quan sát các chi tiết tinh vi như lớp vảy lông tơ của côn trùng, cấu trúc bên trong của tế bào, các phân tử protein riêng lẻ, hoặc thậm chí là các nguyên tử trong hợp kim kim loại.
So sánh TEM và SEM
Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) và Kính hiển vi điện tử quét (SEM) là hai loại kính hiển vi điện tử phổ biến nhất. Dù cả hai đều dùng chùm electron để quan sát mẫu vật, mỗi loại lại có cách hoạt động và ứng dụng khác nhau. Bài viết này giúp nắm rõ những điểm khác biệt chính, đặc biệt dành cho người mới bắt đầu khám phá lĩnh vực này.
Kính hiển vi điện tử quét (SEM)
Hãy tưởng tượng khi bạn đang ở trong một căn phòng tối với một chiếc đèn pin yếu: để khám phá không gian xung quanh, phải quét ánh sáng từ trái sang phải, từ trên xuống dưới. SEM hoạt động theo nguyên lý tương tự: chùm tia electron được quét qua bề mặt mẫu vật và ghi lại các electron bị phản xạ ngược trở lại. Nhờ đó, SEM cho phép quan sát được bề mặt của hầu như bất kỳ loại mẫu vật nào – từ kim loại công nghiệp, mẫu địa chất cho đến các mẫu sinh học như bào tử, côn trùng hay tế bào. Mặc dù SEM không cho độ chi tiết cao bằng TEM, nhưng lại có ưu điểm là tốc độ nhanh hơn,quy trình chuẩn bị mẫu đơn giản hơn
Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM)
Khi một bộ phim được chiếu trong rạp, ánh sáng sẽ truyền qua các hình ảnh trên cuộn phim. Khi chùm sáng đi qua, nó bị thay đổi bởi nội dung hình ảnh và sau đó được hiển thị lên màn hình. TEM hoạt động tương tự, nhưng thay vì ánh sáng, nó sử dụng các chùm electron truyền qua một mẫu vật siêu mỏng đến một đầu dò nằm phía dưới. TEM cho phép quan sát các chi tiết cực nhỏ, thậm chí đến cấp độ nguyên tử, mang lại thông tin cấu trúc với độ phân giải cao chưa từng có. Vì chùm electron đi xuyên qua mẫu, TEM còn có thể cung cấp thông tin về cấu trúc bên trong, điều mà SEM không thể làm được. Tuy nhiên, TEM chỉ có thể áp dụng với các mẫu mỏng để chùm electron có thể xuyên qua. Quá trình làm mỏng mẫu này khá phức tạp về mặt kỹ thuật và đòi hỏi các thiết bị chuyên dụng hỗ trợ.
Tổng thể, TEM mang lại mức độ chi tiết vượt trội nhưng chỉ áp dụng được cho một phạm vi mẫu vật hạn chế và thường yêu cầu khắt khe hơn so với SEM. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng các kỹ thuật tiên tiến như cryo-EM, một phương pháp quan sát mẫu sinh học ở trạng thái thủy tinh hóa, vô định hình đã mở rộng đáng kể khả năng của TEM. Đặc biệt, cryo-EM mang đến những thông tin chi tiết ở cấp độ phân tử và tế bào có giá trị cao cho các lĩnh vực nghiên cứu y sinh và phát triển dược phẩm.
Nhìn chung, nếu cần quan sát một khu vực tương đối lớn và chỉ quan tâm đến chi tiết bề mặt, SEM là lựa chọn lý tưởng. Ngược lại, nếu cần phân tích chi tiết bên trong của các mẫu nhỏ ở độ phân giải gần mức nguyên tử, TEM sẽ là công cụ lý tưởng.
Minh Khang là nhà phân phối và nhập khẩu trực tiếp các dòng Kính hiển vi điện tử hãng Thermo Fisher Scientific.
EN