台式扫描电镜——生物样品制样

生物样品应在环境扫描或低真空的台式扫描电镜中进行分析，这样对这类样品的制备就比较简单、容易，观察效果也会比较接近于活体时的实际情况。采用环境扫描电镜来分析是理想的，若是采用传统的台式扫描电镜来进行分析，因多数生物样品都是柔软而且含有水分的，因此在进行台式扫描电镜观察前，要对生物样品作相应的处理，根据其样品性质的不同，其处理方法和程序也不同。主要可分为两种类型：一类为含硅质、钙质、角质、珐琅质和纤维素较多而含水分又较少的硬组织样品，如毛发、牙齿、骨头、指甲、趾甲及植物的花粉、孢子、种子、果仁等，这类样品一般经干燥后，蒸镀好导电膜等简单的制备就可进行观察；另一类为大多数动植物的肢体切片、器官及细胞等含水分较多的软组织样品，对于这类样品，在作导电处理前，一般都需要经过固定、脱水、干燥等处理。若未经处理或处理不当，则会造成样品损伤和变形，还有可能会出现各种假象，因此样品在用台式扫描电镜观察之前要进行干燥。干燥的方法有以下几种：

1. 空气干燥法又称自然干燥法，就是将样品暴露在大气环境中让样品中的水分逐渐挥发，从而达到干燥的目的。这种方法的优点是简单易行。缺点是在干燥过程中，样品中的组织会由于水分挥发而产生收缩变形，因此这种方法只适用于表面较为坚硬或含水分较少的样品。

2. 临界点干燥法是利用物质在临界状态时，其表面张力等于零的特性，使样品中的液体完全气化，并以气体方式挥发掉，从而达到干燥的目的，这样就可以大大地减小表面张力的影响，尽可能多地保存样品表面微细结构的信息量。此法操作比较方便，所用的时间也不算长，用时约2~3h即可完成，所以是比较常用的干燥方法。

3. 冷冻干燥法是将经过冷冻的样品置于高真空中，通过升华去除样品中所含的水分。冷冻干燥的基础是样品中的水分被冷冻成冰，冰从样品中升华，即冰从固态直接转化为气态，不经过中间的液态，不存在气相和液相之间表面张力对样品的作用，从而减轻在干燥过程中对样品造成的损伤。

总之，对生物样品的制备每一步、每一过程的处理都应足够重视，在制备过程中应尽量做到：

1. 尽量保持样品活体时的形貌和结构，才能尽可能真实地反映出样品本来的面目。

2. 在干燥过程中尽量减轻样品的干瘪、变形。

3. 所蒸镀的金属化膜都应有良好的导电性能和高的二次电子发射率，以减少样品荷电和提高清晰度。

4. 所蒸镀的金属化膜层应>10nm，这不仅有利于散热，增加二次电子的发射量，而且可减轻入射束造成的损伤。

5. 生物样品不要蒸镀碳膜，蒸碳多数是在高真空和高温下进行的，在这样的环境下，样品容易被灼伤。另外，碳膜的导电性和散热性都没有金属膜好，其二次电子的产额也不如金属膜高。

6. 为了克服镀膜所带来的负面影响和减少假象，有的人会采用组织导电法（又称导电染色法），即利用某些金属溶液对生物样品中的蛋白质、脂类和糖类等成分的结合作用，使样品表面形成离子化或生成能导电性的金属盐类的化合物，从而提高样品耐受电子束轰击的能力和导电率。

7. 采集生物样品的照片时，应尽量采用低的加速电压，如<5kV，同时也要采用小光栏、小束流，这有助于减少样品的荷电，减轻损伤或烧伤。

8. 做成分分析时，台式扫描电镜的加速电压<10kV，为了能有较高的计数率，涉用大面积芯片的能谱探测器，若没有大面积的探测器，则可把能谱探测器朝样品方向推进，以增加大接收的立体角，一旦做完分析后，应立即把探测器退回原位。若轻易采用大光栏和大束流，则易对样品造成损伤。

泽攸科技自主研发的ZEM15台式扫描电子显微镜对样品适应性强，操作便捷、快速成像、性能稳定，扫描速度快。只需要鼠标就可完成所有的操作，不需对中光阑等复杂步骤，聚焦消像散后可直接拍图。主机集成高压及控制系统，是目前市面上体积小的台式扫描电镜，便于移动，安装无需特殊环境。

台式扫描电镜