Elektron mikroskobu, elektron demetlerini görüntüleme sağlamak için kullanan ve ışık mikroskobu ile görüntülenemeyen daha küçük objelerin imgelenmesine imkân veren bir mikroskoptur. Virüslerin de dâhil olduğu pek çok yapı veya mikroorganizmanın incelenmesine olanak sağlar. Elektronların yaydıkları ışınlarla bir objeyi bir milyon defa büyütebilmektedir. Elektromanyetik çubuklar mercekler yerine kullanılır, böylece 1 µm ilâ 1 nm büyüklüğünde cisimler ayırt edilebilir.
Atom veya ögecik, bilinen evrendeki tüm maddenin kimyasal ve fiziksel niteliklerini taşıyan en küçük yapı taşıdır. Atom Yunancada "bölünemez" anlamına gelen "atomos"tan türemiştir. Atomus sözcüğünü ortaya atan ilk kişi MÖ 440'lı yıllarda yaşamış Demokritos'tur. Gözle görülmesi imkânsız, çok küçük bir parçacıktır ve sadece taramalı tünelleme mikroskobu vb. ile incelenebilir. Bir atomda, çekirdeği saran negatif yüklü bir elektron bulutu vardır. Çekirdek ise pozitif yüklü protonlar ve yüksüz nötronlardan oluşur. Atomdaki proton sayısı elektron sayısına eşit olduğunda atom elektriksel olarak yüksüzdür. Elektron ve proton sayıları eşit değilse bu parçacık iyon olarak adlandırılır. İyonlar oldukça kararsız yapılardır ve yüksek enerjilerinden kurtulmak için ortamdaki başka iyon ve atomlarla etkileşime girerler.
Elektron, eksi bir temel elektrik yüküne sahip bir atomaltı parçacıktır. Lepton parçacık ailesinin ilk nesline aittir ve bileşenleri ya da bilinen bir alt yapıları olmadığından genellikle temel parçacıklar olarak düşünülürler. Kütleleri, protonların yaklaşık olarak 1/1836'sı kadardır. Kuantum mekaniği özellikleri arasında, indirgenmiş Planck sabiti (ħ) biriminde ifade edilen, yarım tam sayı değerinde içsel bir açısal momentum (spin) vardır. Fermiyon olmasından ötürü, Pauli dışarlama ilkesi gereğince iki elektron aynı kuantum durumunda bulunamaz. Temel parçacıkların tamamı gibi hem parçacık hem dalga özelliklerini gösterir ve bu sayede diğer parçacıklarla çarpışabilir ya da kırınabilirler.
Mikroskop, çıplak gözle görülemeyecek kadar küçük cisimlerin birkaç çeşit mercek yardımıyla büyütülerek görüntüsünün incelenmesini sağlayan bir alettir. Öncelikle adından da anlaşılacağı üzere, mikro, yani çok küçük hücrelerin incelenmesinin yanı sıra, sanayi, menakür, genetik, jeoloji, arkeoloji ve kriminalistik alanında da büyük hizmetler görmektedir.
Ernst August Friedrich Ruska, Alman fizikçi.
STED mikroskopu, ışığın difraksiyonu nedeniyle standart konfokal mikroskopun ve konvansiyonel far-field optik mikroskopların maruz kaldığı çözünülük limitlerinin üstesinden gelebilen yeni geliştirilmiş bir mikroskoptur. Bu teknik kullanılarak çözünürlüğü en yüksek olan konfokal lazer tarama mikroskoplarına göre dokuz kat daha yüksek çözünürlük elde edilebilmektedir. Konfokal mikroskopların çözünürlüğü yaklaşık olarak kullanılan lazerin dalga boyuna eşittir.
Richard Adolf Zsigmondy, babasının hekim olması nedeniyle tıp konuları, özellikle laboratuvar araç ve gereçleriyle küçük yaşta tanışıyor, görevlerini ve işleyişlerini biliyordu. Ortaöğretiminden sonra organik kimyaya ilgi duyuyor ve 25 yaşında doktorasını tamamlayarak Münih Üniversitesi'nden ayrılıyordu. Fakat daha öğrencilik yıllarında Kundt yönetiminde çalışıyor, porselenler üzerine sürülen altın çözeltilerinin yarattığı parlak renklerle büyüleniyordu.
Düşük enerjili elektron mikroskobu veya LEEM, maddelerin yüzeylerini mezoskopik boyutlarda incelemeye yarayan bir elektron mikroskobu çeşididir. Elastik olarak yüzeyden geri saçılan düşük enerjili elektronların görüntülenmesi üzerine kuruludur. Yüzeylerin yapısal ve kimyasal özelliklerinin 10 nanometreye varan bir çözünürlükte incelenmesini sağlar. İnce filmler, katalitik yüzeyler, nanoteknolojik sistemler ile ilgili çalışmalardaki öneminin ötesinde, bu mikroskoptaki yüksek sinyal seviyeleri yüzeydeki dinamik değişimleri video hızında canlı olarak takip etmeye olanak tanır.
Geçirimli elektron mikroskobu veya TEM çok ince bir örnek içinden geçirilen yüksek enerjili elektronların görüntülenmesi prensibine dayanır. Elektronların örnek ile etkileşimleri sonucu oluşan görüntü büyültülür ve floresans ekran, fotoğrafik film katmanı ya da CCD kamera gibi bir sensör üzerine odaklanır.
Taramalı elektron mikroskobu veya SEM, odaklanmış bir elektron demeti ile numune yüzeyini tarayarak görüntü elde eden bir elektron mikroskobu tipidir. Elektronlar numunedeki atomlarla etkileşerek numune yüzeyindeki topografi ve kompozisyon hakkında bilgiler içeren farklı sinyaller üretir. Elektron demeti raster tarama ile yüzeyi tarar ve demetin konumu, algılanan sinyalle eşleştirilerek görüntü oluşturulur. SEM ile 1 nanometreden daha yüksek çözünürlüğe ulaşılabilir. Standart SEM cihazları yüksek vakumda, kuru ve iletken yüzeyleri incelemek için uygundur. Ancak düşük vakumda, nemli koşullarda, çok düşük sıcaklıklardan yüksek sıcaklıklara değişen koşullarda çalışabilen özelleşmiş cihazlar da mevcuttur.
Aaron Klug OM, Litvanya doğumlu Britanyalı kimyager ve biyofizikçi. Kristalografik elektron mikroskobunun gelişimi ve biyolojik olarak önemli nükleik asit-protein komplekslerinin yapısının aydınlatılması konusundaki çalışmaları için 1982 yılında Nobel Kimya Ödülü'nü kazandı.
Optik mikroskop ya da ışık mikroskobu küçük nesneleri büyütmek için merceklerden oluşan bir sistem ile görünür ışığı kullanan bir mikroskop türüdür. Optik mikroskoplar en eski mikroskop tasarımıdır ve muhtemelen 17. yüzyılda günümüzde kullanılan bileşik mikroskop türü şeklinde keşfedilmiştir. Temel optik mikroskoplar oldukça basit olabildiği gibi çözünürlüğü ve kontrastı iyileştirmek için çok sayıda karmaşık tasarımı da bulunmaktadır. Elektron mikroskobunun aksine genellikle sınıflarda ve evde kullanılır.
Mikrotom, alınan doku örneklerinin son derece ince bir şekilde kesilerek incelenmesine imkân tanıyan kesme aracı. Mikrotom, mikroskopta incelenecek materyallerin görünür ışık altında veya elektron ışınımı altında histopatolojik olarak incelenebilmesi için hazırlık aşamasında kullanılan önemli bir araçtır.
Mikrograf ya da fotomikrograf, bir nesnenin mikroskop -ya da benzeri bir alet- altında çekilmiş fotoğrafı ya da dijital resmidir. Mikrograflar mikroskobinin tüm bölümlerinde geniş bir kullanım alanına sahiptir.
Gerd Binning Frankfurt doğumlu Alman fizikçi. 1986 yılında Heinrich Rohrer ile birlikte Taramalı tünelleme mikroskobunu icat etmelerinden dolayı Nobel Fizik Ödülü'nü almıştır. Aynı yıl Nobel fizik ödülünün diğer yarısını da Ernst Ruska ilk elektron mikroskobunu tasarlamasından dolayı almaya hak kazanmıştır.
Magnifikasyon bir şeyin fiziksel boyutunu değil, yalnızca görünüşünü büyütme işlemidir. Bu büyütme işlemi hesaplanmış bir sayı olan ve yine ‘magnifikasyon (büyütme)’ olarak adlandırılan bir değerle gösterilir. Bu sayı 1'den küçük olduğunda, bazen minifikasyon veya de-magnifikasyon olarak adlandırılan, boyutlarda bir azalmaya tekabül eder.
Bir x ışını mikroskobu yumuşak X ışını şeritlerinde elektromanyetik radyasyonu kullanarak objelerin büyütülmüş görüntülerini üretir. X ışınları birçok objenin içinden geçebildiğinden onları gözlemlemek için özellikle hazırlamak gerekmez.
Jacques Dubochet, İsviçreli emekli biyofizikçi. Heidelberg, Almanya'daki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı'nda araştırmacı olarak çalışmıştır ve şu anda İsviçre'nin Lozan Üniversitesi'nde biyofizik dalında onursal profesörlük yapmaktadır.
Joachim Frank, Alman asıllı Amerikalı biyofizikçi. Kriyo-elektron mikroskobunun öncüsü kabul edilen Frank 2017'de Jacques Dubochet ve Richard Henderson'la birlikte Nobel Kimya Ödülü'nü almaya hak kazanmıştır. Columbia Üniversitesi'nde profesör olarak görev yapan Joachim Frank ribozomun yapısı ve işlevi konulu çalışmalarıyla da tanınmıştır.
Kriyojenik elektron mikroskobu (kriyo-EM), kriyojenik sıcaklıklara soğutulmuş ve vitröz bir su ortamına gömülü numunelere uygulanan bir elektron mikroskobu (EM) tekniği. Bir ızgaraya bir sulu numune çözeltisi uygulanmakta ve sıvı etan içinde dalma ile dondurulmaktadır. Tekniğin gelişimi 1970'lerde başlarken, dedektör teknolojisindeki ve yazılım algoritmalarındaki son gelişmeler, yakın atomik çözünürlükte biyomoleküler yapıların belirlenmesine olanak sağlamıştır. Bu, kristalizasyona ihtiyaç duymadan makromoleküler yapı tayini için X ışını kristalografisi veya NMR spektroskopisi seçeneğine alternatif olarak yaklaşıma büyük dikkat çekmiştir.
Mikroskobi, çıplak gözle görülemeyen nesneleri ve alanları görüntülemek için mikroskop kullanmanın teknik adıdır. Üç iyi bilinen mikroskopi dalı vardır: optik, elektron ve taramalı prob mikroskobu. Bununla birlikte görece yeni ortaya çıkan X-ışını mikroskobu alanı da mevcuttur.
