1、医学电镜和超微病理参考书籍武忠弼主编。超微病理诊断学。上海科学技术出版社，2003。史景泉，陈意生，卞修武主编。超微病理学。化学工业出版社，2005。杭振镛，蔡文琴主编。电子显微镜术在临床医学中的应用，1990。钟慈声主编。细胞和组织的超微结构。人民卫生出版社，1984。凌冶萍，俞彰主编。细胞超微结构与电镜技术分子细胞生物学基础。复旦大学出版社，2004.2 2医学电镜和超微病理电镜的基本原理电镜的结构和使用（实验）透射电镜制样技术扫描电镜制样技术电镜酶细胞化学及免疫电镜技术透射电镜制样（实验）超微结构和病理激光共聚焦显微镜原理激光共聚焦显微镜观察（实验）电镜观察（实验）课程内容3 3医学电镜
2、和超微病理病理学（病理学（PATHOLOGYPATHOLOGY）是用自然科学的方法，研究疾病的病因、发病机制、形态结构、功能和代谢等方面的改变，揭示疾病的发生发展规律，从而阐明疾病本质的医学科学。超微病理学（超微病理学（ULTRASTRUCTURAL ULTRASTRUCTURAL PATHOLOGYPATHOLOGY)从组织细胞的超微结构水平来观察和分析研究疾病的发生发展规律。4 4医学电镜和超微病理显微镜的发展历史球形透明物体观察微小物体，可使其放大1590年，荷兰詹森父子，第一台显微镜人类对微观世界不断探索1610年，意大利伽利略制成望远镜1665年，荷兰，列文虎克，红血球，及雨滴中的微
3、生物。1665年，英国，罗伯特胡克，软木塞切片，发现小室，称为“cell”。5 5医学电镜和超微病理1872年，阿贝，油镜。20世纪初至中期，相差显微镜、偏光显微镜、暗视野显微镜、荧光显微镜、紫外光显微镜。1924，1926年，发现高速运动的电子流具有波动性和可折射性。1932年，德国，knoll和Ruska，第一台透射电子显微镜。1942年，剑桥大学，马伦，第一台扫描电子显微镜。1982年，德国，宾尼格；瑞士，罗雷尔，扫描隧道显微镜。1986同Ruska分享了诺贝尔物理学奖。6 6医学电镜和超微病理电子显微镜的原理、构造和医学用途电子显微镜的原理、构造和医学用途Basic structure
4、 and principle of the Basic structure and principle of the Electron microscopeElectron microscope7 7医学电镜和超微病理8 8医学电镜和超微病理9 9医学电镜和超微病理透射电镜的基本原理分辨本领和放大倍数分辨本领分辨本领（resolution）：能够分辨物体上两点的之间的最小距离。阿贝公式d：分辨本领：照明波长n：物体与物镜之间的介质的折射率：物体上的点与物镜所成夹角的一半sinn612.0d1010医学电镜和超微病理空放大（empty magnification）：不能增加图像细节的放大倍数有效
5、放大（effective magnification）：与分辨本领相应的最高放大倍数放大倍数（magnification power）：物体经仪器放大后的像与物的大小之比标示电镜性能的主要指标是分辨本领而非放大倍数标示电镜性能的主要指标是分辨本领而非放大倍数1111医学电镜和超微病理透镜的像差l像差：在光学系统中，由透镜材料的特性、折射或反射表面的几何形状引起实际像与理想像的偏差。包括几何像差和色差。几何像差：由于透镜几何磁场形状上的缺陷而造成的。主要指球差和像散。色差：1212医学电镜和超微病理球差：球差：Spherical aberrationSpherical aberration。由于
6、电磁透镜中心区域和边缘区域磁场强度的差异，从而对电子汇聚能力不同而造成的。透镜不能把所有入射光线都聚向共同的焦点而产生。1313医学电镜和超微病理像散像散：Astigmatism。由于透镜的磁场轴向不对称引起的像差。因电子透镜不可能制作得完全对称，如机械加工不圆，极靴材料不均匀，使得透镜在不同子午平面上的焦距有差别，即出现像散。1414医学电镜和超微病理色差：色差：Chromatic aberration。又称色像差，是透镜成像的一个严重缺陷，色差简单来说就是颜色的差别，发生在多色光为光源的情况下，单色光不产生色差。由于成像电子的能量或波长不同而引起的一种像差。能量大的电子在距透镜中心比较远的
7、地点聚焦，能量小的电子在距透镜中心比较近的地点聚焦。使同一物点散射的具有不同能量的电子经透镜后不再会聚与一点。电子能量的分散或者透镜电流的不稳，均会使透镜聚焦能力发生变化，产生色差。减少色差，必须提高加速电压和透镜电流的稳定度。1515医学电镜和超微病理畸变：畸变：图像的中心部分和边缘部分放大倍数不同。在低倍时常发生。原正方形桶形畸变枕形畸变扭曲畸变1616医学电镜和超微病理反差和成像l反差反差：像与背景在亮度上的差别，是成像的必备条件。生物组织样品主要由原子序数很低的碳、氢、氧、氮等元素组成，在电镜中不能直接形成反差，因而不能成像为获得生物样品的反差，必须对样品进行电子染色，即在样品制备过程
8、中使组织块或超薄切片与重金属盐类（如锇、铀、铅）相作用，使组织中的某些结构结合（化合、吸附）重金属元素，从而增加这些结构对电子的散射能力以获得反差，使样品显示出清晰的结构。1717医学电镜和超微病理电子束的产生1818医学电镜和超微病理1919医学电镜和超微病理电镜与光镜光学原理比较2121医学电镜和超微病理透射电子显微镜的构造透射电子显微镜的构造镜筒真空系统供电系统照明系统成像系统观察和记录系统样品室物镜中间镜投影镜2222医学电镜和超微病理铜网样品杆2323医学电镜和超微病理电镜的使用过程2424医学电镜和超微病理电子显微镜的类型透射电镜扫描电镜超高压电镜电子探针分析电镜其他类型电镜252
9、5医学电镜和超微病理透射电镜（TRANSMISSION ELECTRON MICROSCOPE）以电子束为照明源，电子束穿透样品，在穿过样品时电子束被标上了样品的信息，经多级放大后在荧光屏上成像的大型仪器。产生的图像是平面的.它要求样品极薄，因此样品必须制备成5070nm的超薄切片2626医学电镜和超微病理扫描电镜（SCANNING ELECTRON MICROSCOPE）是观察物体表面立体微细形貌的电子显微镜。是利用电子束照射物体表面时，能引起二次电子的发射，而二次电子的发射量与样品的表面形貌有关。当照射的电子束在样品表面移动时，二次电子的量将随之表面形状不断变化，通过对信息的收集，就可以得
10、到反映样品表面特征的扫描图像。扫描电镜能观察样品表面凸凹不平的结构,得到立体的.富有真实感的图像。2727医学电镜和超微病理二次电子：二次电子：指被入射电子轰击出来的核外电子。由于原子核和外层价电子间的结合能很小，当原子的核外电子从入射电子获得了大于相应的结合能的能量后，可脱离原子成为自由电子。如果这种散射过程发生在比较接近样品表层处，那些能量大于材料逸出功的自由电子可从样品表面逸出，变成真空中的自由电子，即二次电子。二次电子来自表面5-10nm的区域。它对试样表面状态非常敏感，能有效地显示试样表面的微观形貌。2828医学电镜和超微病理超高压电镜（HIGH-VOLTAGE ELECTRON M
11、ICROSCOPE）普通常用的透射电镜的加速电压一般为40-200KV。而超高压电镜的加速电压可以达到500-3000KV，电子束的穿透能力很强，可以观察较厚的切片。2929医学电镜和超微病理电子探针：电子束照射被检测的样品的表面用X 射线能谱仪或波谱仪，测量电子与样品相互作用所产生的特征X 射线的波长与强度，从而对微小区域所含元素进行定性或定量分析，并可以用二次电子或背散射电子等进行形貌观察。分析电镜：通常说的分析电镜是指以透射电镜为基础，加上扫描、X射线能谱、电子能量损失谱（成分分析用）等附属装置后的电镜。可以在观察样本形貌的同时了解微小区域内所含元素的种类及其含量，在细胞超微结构水平上对
12、其内部的化学元素成分进行定位、定性、定量分析。3030医学电镜和超微病理其他类型电镜高分辨率扫描透射电镜低压电镜扫描隧道显微镜原子力显微镜3131医学电镜和超微病理3232医学电镜和超微病理电子显微镜在医学中的应用诊断电镜学诊断电镜学 肿瘤诊断 病毒诊断 肾活检 心肌活检 肝活检 肌肉活检 遗传性疾病基础医学研究基础医学研究超微结构学超微病理学电镜细胞化学免疫电镜定性定量研究交叉学科交叉学科（医工结合）研究医工结合）研究纳米医药新技术3333医学电镜和超微病理复习题复习题l1、电镜的常见类型和主要特点？l2、何谓分辨率？放大倍数、空放大、有效放大？l3、阿贝公式？l4、什么是像差、球差、像散、色差？l5、什么是反差、电子染色？3434医学电镜和超微病理
