سعود الملك جامعةالطبية الدراسات مركز

الطبية والدراسات العلوم أقسامااللكتروني – المجهر وحدة المركزي المختبر

للموهوبات \\ الصيفي أإلثرائي هـ 1430م \\ 2009البرنامجالعصر وأمراض الحيوية التقنية

المجهر تقنيةالنافذ االلكتروني

. المرشود: ماجدة ا إعداد

الرحيم الرحمن الله بسم

من الناس اندهش الضوئي المجهر ليفنهوك العالم اخترع عندما , المركب الضوئي المجهر وبتطوير العينة لمعالم تفاصيله دقةوالخلية واألنسجة التشريح مثل كثيرة علوم في المعرفة تقدمت

العلمية،ولكن الدراسات في كبيره نقله إلى أدى مما والوراثةالمجهر اختراع كان المجال هذا في أهمية األكثر الحدث

لفحص فقط ليس العالية تكبيره قوة تصل الذي اإللكترونيالتفاصيل أدق مشاهدة أمكانيه إلى بل الدقيقة الحية الكائنات

. بها الدقيقة

بدال لإلضاءة كمصدر اإللكترونات فيه تستخدم االلكتروني المجهر - , تعمل كهرومغناطيسية بعدسات تزويده تم الكهربائي الضوء من

عالية - تكبيرات على الحصول االلكتروني الشعاع تركيز على . االلف مئات إلى تصل

االلكتروني المجهر بين الفروق أهم يوضح التالي الجدولالضوئي والمجهر

الضوئي االلكتروني المجهر المجهر

اإلضاءه الكهربائي مصدر التنجستين المصباح فتيلة

العدسات كهرومغناطيسيةزجاجيةنوع

العينية العدسات العدسةالشيئية العدسةالمكثفة العدسة

الشيئية العدسةالمكثفة العدسةالمتوسطة العدسةالعارضة العدسة

التكبير العدسة تغيير تحريكالشيئية

المار التيار تغيير بالمجال

الكهرومغناطيسيو الشيئية للعدسة

المتوسطة

البؤري البعد بين ضبط المسافة تغييرالشيئية العدسة

والعينية

التيار شدة تغييرالمار الكهربائي

بالعدسة

2

الكهرومغناطيسية

رئيسية 3وتوجد مع ) أنواع االلكتروني الشعاع لتفاعل تبعا:العينة(

( الماسح االلكتروني (:SEMالمجهرثالثية صورة يعطي خارجي نتيجة, األبعادوهو و سطحي شامل مسح

الخاليا أو .لألنسجة

( النافذ االلكتروني (:TEMالمجهر , نتيجة وعرضي طولي بعدين من صورة بإعطاء يتميز لنفاذوهو

االلكتروني الرقيقة الشعاع المقاطع أو األنسجةمن داخل.الخاليا

( النافذ الماسح االلكتروني : (STEMالمجهرثالثية صورة يقدم على, األبعادوهو لقدرته اختراقنتيجة

الصغير الدقيقة العينات التفاصيل تحتوي صورة يعطي وبالتاليوالخارجية للعينة .أيضاالداخلية

3

النافذ ) االلكتروني (TEMالمجهر

األساسية المبادئ على النافذ االلكتروني المجهر يعمليستخدم ولكنه الضوئي المجهر عليها يعمل التي نفسها

, المرئي الضوء عن gعوضا لإلضاءة كمصدر نراه .  اإللكترونات ماللضوء الموجي بالطول محدود gغالبا الضوئي المجهر بواسطة

ب يقدر الذي مشاهدة - 500المرئي نستطيع ال أننا حيث نانومترالطول نصف عن قطرها يقل مسافة بعضها عن تبعد التي الجسيمات

تستخدم . االلكترونية المجاهر خاللها المار للشعاع الموجي " بكثير " أقصر موجيه أطوال تعطي وهي لإلضاءه كمصدر االلكترونات

تبيين على الحصول وبالتالي المرئي للضوء الموجي الطول من . رؤية من المجهر يمكننا الضوئي المجهر من مرة ألف أفضل , . دراسة الممكن من gمثال أنجسترومات بضعة حدود في األشياء

الصغيرة المواد مختلف أو الخاليا في الصغيرة التفاصيل . التكبير إمكانات على gواعتمادا الذري المستوى من القريبة

النافذ االلكتروني المجهر أصبح لديه المتوفرة أداةالعالي. البحثية والمواد والبيولوجيا الطب في سواء قيمة

االلكتروني المجهر لجهاز االساسية التركيبالنافذ:

التركيب نفس لديها النافذة االلكترونية المجاهر جميععلى. األساسي تحتوي :فهي

اإلضاءة .1 ( illumination system)نظام)نظام .2 الصورة (imaging systemتكوينالتفريغ ).3 مضخات عمل ضبط vacuumنظام

pump system))نظام .4 العمود ( colling systemتبريد)ن.5 الصور التقاط (image recording systemظامخا .6 )صحامل    (specimen stageبالعينة

4

الصورة تتكون ؟كيف

قمة التنجستن توجد الجهرعمود في مصدر"- فتيلةبيت- االضاءه" في موجودة وهي االلكترونات بمدفعه وتعرفوتتوهج   -الكاثود بها كهربائي تيار مرور عند الفتيلة تسخن

بإطالق ثم الكتروناتوتقوم االنود بواسطة تسرع تنتقلالتيالمجهر عمود - المفرغ-عبر حزمه شكل على ثابت ضغط وذو gهوائيا

الضوء في. كحزمه للضوء المركزة الزجاجية العدسات عن gعوضا العدسات , النافذ االلكتروني المجهر يستخدم الضوئي المجهرالشعاع في الموجودة االلكترونات لتركيز الكهرومغناطيسية

. خالل ينتقل ذلك بعد االلكتروني الشعاع gجدا الرفيع االلكتروني . في الموجودة المواد كثافة على gاعتمادا فحصها المراد العينة. وتختفي االلكتروني الشعاع من ترتد االلكترونات بعض العينة

المجهر أسفل إلى انتقالها تكمل مرتدة الغير بينماااللكترونات , الفلوروسنتية الشاشة تسخين على ظهور وتعمل إلى يؤدي مما

" كعتامه" تظهر وهي مختلفة أجزائها مع للعينة الظل صورة . " يمكن " كثافتها على gاعتمادا األسود اللون من درجات مختلفةالصورة طريق عن أو المجهر شاشة بواسطة مباشرة الصورة دراسة

كمبيوتر بجهاز الموصولة الرقمية الكاميرا بواسطة الملتقطةالتصوير ) أفالم بواسطة المأخوذة (.negative filmأو

5

النافذ اإللكتروني المجهر وحدة مكونات

: األجهزة: أوال

النافذ اإللكتروني المجهر جهاز أو األوتوماتيكية الكيميائية المعالجة جهاز

التدوير التشذيب جهاز الرقيقة المقاطع تقطيع جهاز الزجاجية السكاكين تقطيع جهاز القوارب إعداد جهاز تشريحي ومجهر ضوئي مجهر كهربائي فرن الحراري التسخين جهاز

: األدوات: ثانيا نحاسية شبكات ماسية سكينة حادة مالقط بتري أطباقمشارط زجاجية شرائح ترشيح أوراق صغيرة زجاجية عبوات تلقيح ابر العينات بطمر خاصة قوالب دقيقة ماصات قصدير) مشمع ) ورق فيلم بارا األظافر طالء أو األسنان شمع الزجاجية السكاكين بإعداد خاصة قوارب زجاجية قضبان

6

النافذ االلكتروني بالمجهر الخاصة العينات تحضير

النافذ في االلكتروني أن , المجهر البد فحصها المراد العينة. النسيج خالل االلكترونات بمرور تسمح حتى السماكة قليلة تكون. دراستها من الغرض على gاعتمادا المواد لتحضير طرق عدة توجد

مقاطع تقطيع الممكن من من المأخوذة العبنة من gجدا رقيقة , بعد تثبت خاصة كيميائية بطرق معالجتها وبعد النسيج من قطعه

) ( يتم أو للبلمرة قابله بالستيكية راتنجية مادة في أما ذلك( التجمد الحالة في وهي عليها مختلفة(. frozenالعمل طريقة توجد

المعزولة ) العينة محلول Isolated Material) لتحضير في ودراستهابواسطة الحرة والجزيئات الفيروسات االلكتروني مثل المجهر

.النافذمختلفة بطرق العينة صبغ الممكن من ومن معينة تفاصيل لتحديد

, مثل. الثقيلة المعادن بواسطة الصبغ gمثال الممكن من النسيج , اإللكترونات عكس على القدرة لديها التي الرصاص و اليورانيوم

. الصورة في التباين وتحسن جيدا

: التفاصيل بعض لشرح مثاالن نذكر

المطمورة. 1 المواد من المقاطع

. أن وحيث الماء من كبيرة كمية على تحتوي البيولوجية الموادظروف تحت يتم النافذ االلكتروني المجهر جهاز في العمل

. , لتجنب العينة من الماء إزالة من البد لذلك الهوائي التفريغ . في النسيج يحفظ الماء من كمية اقل وجود من ناتج إخالل أي

النسيج مختلفة( fixativesمثبتات ) تفاصيل على المحافظة على تعملالبروتين المحتوى بتثبيت وذلك االصلي مصدره في كان لو كما

الداخلية التراكيب من وغيرها والدهني ينزع .والجليكوجيني ثماألستون ) ( أو اإليثانول gغالبا الكحول بواسطة النسيج من الماء. المركزة التراكيز حتى المنخفضة التراكيز من بالتدرج

( , راتنجية مادة في العينة تطمر ذلك قابلة( resinوبعد , العينة مركزة مراعاة مع خاصة بالستيكية قوالب داخل للبلمرة . حرارة درجة عند الفرن الى القوالب تنقل ثم القالب قاع في

( . القوالب تخرج الرزن مادة تتصلب حتى كافي وبوقت معينةblocks )مقاطع إلى تقطيعها الممكن من اصبح تبريدها وبعدالرقه ) بواسطة فائقة الماسية باستخدام( diamond knifeالسكين

( الرقه فائقة المقاطع تقطيع تتراوح( ultramicrotomeجهاز أن والبدبين المقاطع . 100-50سماكة المقاطع هذه تحمل ثم ومن نانومتر( نحاسية شبكات )copper gridعلى الثقيلة( المعادن بواسطة وتصبغ

heavy metal. االلكتروني( الشعاع تحت للفحص جاهزة تكون وبعدها

7

السالب. )2 الصبغ واستخدام المعزولة NegativeالموادStaining: )

أو فيروسي محلول أو بكتيري محلول تكون قد المعزولة المواد , بفلم مغطاة نحاسية شبكة على تمد معزولة جزيئات من محلول

( بغشاء المغطاة النحاسية الشبكات مثل خاص دعامي- الثقيل(. المعدن من محلول من قطرة يضاف ذلك بعد الفورمافار

- مع يرتبط ال اليورانيوم ملح محلول أن حيث gمثال اليورانيوم . سوف العينة النحاسية الشبكة على حولها يترسب وانما العينة

الصورة مثل النافد االلكتروني المجهر بواسطة فحصها عند تظهر(.negative pictureالسالبة)

8

حيواني نسيج من عينة معالجة خطوات

المرات المحلولالعملية الزمنعدد

تالتثبي

سيالغ

لت

التثبيسي

الغل

فجفي

التالترويق

لخل

الت

شروالت

ب

9