Biologiske Fremskritt laget med elektronmikroskop
Elektronmikroskop ble oppfunnet på midten av 1930-tallet som et svar på begrensningene i lysmikroskoper, som bare kan produsere 500X til 1000x forstørrelse på grunn av begrensninger pålagt lys av optisk fysikk. Lys diffracts eller svinger rundt kantene av linser og hemmer oppløsningen eller klarhet i fokus og også forstørrelsen egenskapene lysmikroskoper.
Ved hjelp av stråler av elektroner i stedet for lys, kan elektronmikroskop forstørre objekter ved en oppadgående rekke 300,000X deres størrelse. Dette gjør forskerne å undersøke gjenstander i ekstremt fine detaljer med nesten 3-D (tredimensjonal) bildebehandling. De er først og fremst brukt i vitenskapelig og medisinsk forskning, med industrielle anvendelser, og selv i åstedet bevis undersøkelser.
Fremskritt i biologi på cellenivå
Bruken av elektronmikroskop har ført til fremskritt i forståelsen av strukturen av biologisk materiale. Ved selektiv farging X-seksjoner (tverrsnitt) av prøver, har forskerne fått detalj på 3-D struktur av cytoplasmatiske organeller i cellen. Dette omfatter Golgi-apparatet, neurofibrils, kromosomer, RNA og det rørformede system av tverrstripet muskulatur. Dette førte til en dypere kunnskap om cellefunksjoner og prosesser.
Biologer har utviklet ulike fargestoffer og flekker å sette søkelys på visse cellulære strukturer basert på deres kjemiske komponenter. Opprinnelig disse flekk forbedret prøvene ble sett på med et lysmikroskop. De fargestoffer og flekker også hjelpe visning detaljer med et elektronmikroskop.
Fremskritt i Gene Studier av molekylære og atomnivå
Nylig har forskere produserte bilder av molekyler og atomer ved hjelp av elektronmikroskop. Heliks-struktur av DNA ble åpenbart for første gang i 3-D avbildning. Observasjoner av andre proteiner har lov biologer å se deres struktur og 3-D interaksjoner med andre atomer og molekyler. Dette har forbedret enzym studier i at forskere kan visualisere hvordan det fungerer lås og nøkkel mekanisme både for å danne nye proteiner og bryte ned andre. Elektronmikroskop undersøkelse kan avsløre overflate egenskaper ved et objekt (topografi), dens størrelse og form (morfologi), dens sammensetning og dens krystallografisk informasjon (arrangementet av atomer) av prøven.
Fremskritt i cellebiologi og medisin
Scanning elektronmikroskop (SEM) har gjennomgått betydelige fremskritt i teknologien. Nå nylig nye utbygginger i differensial kontrastmikroskopi har tillatt biologer for å studere strukturer i levende celler uten invasive flekker prosedyrer. Forskere regner med å bruke elektronmikroskopi for å undersøke binding av atomer og kjemiske reaksjonsmekanismer i sanntid på atomnivå.
Fremskritt i Forensics
Ny forskning i Crime Scene Investigation teknologi gjør det mulig bevis på molekylært nivå for å bli introdusert i straffesak spesielt med fiber og cellulær bevis. Den gjør det også for behandlingen av eventuelle mikroskopiske fremmedlegemer til stede på åstedet for å bli presentert i retten.
For eksempel, i begynnelsen av 1990, ble et barn drept i den lille Alaskan byen Allen. Politiet og påtalemyndigheten dømt en lokal mann for drapet på indisier. Da han anket dommen, en rettsmedisiner analysert jernpartikler som finnes på barnets kropp og på den mistenkte klær med en SEM, og gjort tilkoblingen. Overbevisningen sto.
Fremskritt i nanoteknologi og nanovitenskap
Nanovitenskap er riket av atomer og muligens subatomære partikler. En nanometer er en milliarddels meter, eller ett hundre tusendel av bredden av et hårstrå. En atomkjerne er omtrent 0,00001 nm i diameter. En celle utfører sine grunnleggende funksjonene på nanoskala nivå. Vitenskap er i ferd med å gjøre betydelige fremskritt med elektronmikroskop på subatomære oppløsning. Disse fremskrittene strekker seg langt inn i de biologiske og kjemiske fag, samt i fast form og materialteknologi.