总结:本文系统介绍了透射电镜(TEM)样品制备的完整技术体系,针对有机/生物类软质样品,详细阐述了超薄切片、免疫标记、染色、冷冻固定、化学固定、脱水、渗透、聚合等关键步骤及负染色、低温置换等专项技术;针对无机类硬质样品,讲解了粉末分散、块状材料切割-抛光-钉薄-离子减薄及聚焦离子束(FIB)铣削等制备方法,同时分析了制样过程中常见假象的成因与规避策略,还提及样品载网的选择与安装要点。
读者可学习到不同类型材料(有机/生物、无机粉末/块状)的标准化TEM样品制备流程与实操技巧,了解如何根据材料特性选择适配方法并避免制样假象,为获得高质量TEM微观图像、开展材料/生物领域微观表征研究提供全面的技术参考与问题解决思路。
透射电子显微镜(TEM)是研究材料微观结构的重要工具,其样品制备是关键步骤。
综上所述,不同的TEM样品制备技术适用于不同类型的材料,关键在于根据材料特性选择合适的制备工艺。制备高质量的TEM样品是开展材料微观结构表征的基础。
本节旨在解读TEM样品的制备方法。
1 TEM样品载网
样品载网有不同的形状和材料,最常用和最便宜的是铜网,它们的外径通常为3毫米,并有多种筛孔尺寸可供选择。

图1 在TEM中用于固定试样的铜网和样品杆
除了保留样品原生状态下的形态和成分这一目标之外,样品制备的主要考虑因素是获得足够薄的切片,以便电子束能够穿过整个样品并从另一侧射出。
树脂聚合物用于支撑样品:比如柔软的生物、聚合物、粘土或微粒,通常在切片前嵌入树脂聚合物中。树脂聚合物必须坚硬,且有一定弹性,可以支撑样品并能从样品块中取出薄片(如70nm厚薄片)。如果样品是冷冻的,则无需在切片前进行树脂包埋。
天然硬质材料也可以通过其他方法制成薄片,例如切割小块,然后将中心区域凹陷、研磨、抛光或用离子束减薄。这样制作出的薄片无需进一步支撑。但这些工艺通常只用于热稳定或无机硬质材料,如金属和陶瓷。

图1一个制备不好的试样,只有一小部分透射。热轧镁试样,使用明场 STEM 模式成像。
2 有机/生物类样品(软的)制备方法
有机类和生物类样品在TEM制备中有以下一些特点:
1结构敏感性:有机及生物样品通常较为脆弱,很容易在制样过程中受到损坏。需要特殊的固定、浸渍和脱水方法来保护样品结构。2水含量高:这类样品大多含有大量的水分子,需要经过脱水处理才能制备出真空下稳定的薄膜。3.低衬度:生物大分子如蛋白质、核酸等原子序数低,在电镜下对比度较低,需要使用染色或其他增强手段。4制样困难:由于组织脆弱和含水量高,采用切片等机械手段制备薄膜很容易造成切片变形或断裂。需要更精细的微切方法。5.电子束敏感:这类样品在电子束辐射下很容易发生结构破坏或化学反应,需要控制电子束强度和照射时间。6.取样要求高:需要从复杂的生物样品中精确地切割出感兴趣的区域进行观察,操作难度大。
总之,有机和生物类样品由于其结构脆弱、含水量高等特点,TEM制样需要更加复杂精细的处理方法。样品制备是观察这类样品的关键步骤。
对于生物类样品,有三种主要的样品制备方法可以保存细胞结构并增强衬度。它们是:低温固定法、化学固定法和负染色法。
选择哪种技术处理样品取决于样品的性质、研究的目的以及设备类型。如果需要标记以精确定位蛋白质的样品(免疫标记),或需要切成薄片以观察固有形态的样品,就需要不同的方案。如果只想看到样品的轮廓或表面形状,则需要负染色技术。
2.1 超薄切片技术Ultramicrotomy
超薄切片技术是将样品块表面切成薄片的名称。冷冻超薄切片技术指的是在样品冷冻的情况下进行超薄切片技术。


2.2 免疫标记Immunolabelling
免疫电镜(Immuno-EM;Tokuyasu法)是一种通过使用附着于抗体的电子不透明胶体(例如10 nm金胶体)来检测和标记细胞中蛋白质的技术。
免疫标记可以在树脂切片和解冻的冷冻切片上进行,唯一的限制是在处理步骤中样品必须保留抗原性。
常用的Tokuyasu方法使用化学固定的细胞,通过浸入2.3 M蔗糖溶液中进行低温保护,以防止在冷冻过程中形成冰晶,然后冷冻并切割成50-100 nm厚作为冷冻切片。使用2.3M蔗糖的冷冻液拾取这些切片,然后解冻。再用第一抗体(对样品中感兴趣的抗原高度特异)标记载网上的切片,接着用能与第一种抗体结合的第二种抗体,该抗体附着在金颗粒(胶体金或蛋白A-金)外面。
目前可以提供不同尺寸的颗粒(例如5至30 nm),以实现用不同尺寸的胶体金对一个样品进行双重或三重标记,用透射电镜可以看到胶体金(标记)。

图2 免疫标记样品的例子,小黑点是胶体金
2.3 染色Staining
TEM中的图像衬度来自于样品阻止或散射电子的能力。它不像许多光镜那样来自有色或荧光染料。细胞的基本化学成分是由轻元素组成的,这些轻元素不会提供太多的固有衬度。与细胞结构结合的重金属可以提供必要的额外衬度。醋酸铀酰和雷诺兹柠檬酸铅是常用的染色剂。

图4 上面两张图片显示了肾脏基底膜中的免疫球蛋白沉积。左下显示寄生虫囊肿,右下显示杯状细胞中的胃窦。所有样品均在1.25%v戊二醛、4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液中进行化学固定,其中加入4%蔗糖,然后在2%四氧化锇中进行二次固定。然后将样品通过浓度梯度乙醇,用环氧树脂渗透,并将这些块在60度的烘箱中聚合过夜。使用金刚石刀在80nm厚的超薄切片机上切割切片,然后用乙酸铀酰和柠檬酸铅染色。
2.4 冷冻固定Cryo-fixation
冷冻固定适用于各种样品。这些可能是通过离心浓缩的微小悬浮颗粒;可以运送到实验室并进行解剖或取样的活体材料;小型生物样品(如微生物或长度不超过500微米的生物体);以及可以制备或切割至合适尺寸的软质或含水非生活材料。干燥的软聚合物可以整块进行冷冻处理,因为它们不会形成冰晶。
某些样品不适合于冷冻电镜观察。含有病原体或血液的样品通常必须先进行化学固定,才能安全运输,其他样品可能会因尺寸过小而受损。如果在采集样品和送入冷冻设备之间有时间延迟,也可能会发生死后变化,这在野外采集的材料或活检样品中可能会出现问题。此外,某些样品的尺寸也可能太大。
虽然冷冻固定通常是最佳技术,但如果可用且样品适合,使用化学固定和处理也没有什么本质问题。大多数生物样品仍然通过化学固定、室温脱水、浸渍和周围树脂的聚合来进行处理,这是由于使用方便、化学品易得,以及样品不适合冷冻。

图5 多层脂质体的薄膜冷冻固定。比例尺,100nm。
2.5 化学固定Chemical fixation
通常会使用化学过程而非物理过程来稳定样品结构。为什么要化学固定样品?因为有机和活体材料需要在进一步制备观察之前进行保护。这个过程称为“固定“。如果不以这种方式处理样品,就会由于降解或死后变化而出现人为产物(假象)。
化学固定的类型:
脱水意味着去除水分,在组织通过固定后进行。更常见的替代方法是用溶剂替换组织中的水分。乙酮是首选,因为它与渗透和包埋过程中使用的树脂更混溶。
样品可以先用乙醇脱水,然后在最后一个100%溶剂步骤改用乙酮。如果同时准备SEM和TEM样品,这一点很有用,因为乙醇更适合SEM处理。
需要注意的是,溶液交换越快,组织在脱水过程中收缩的可能性越大,从而导致损坏。因此最好是通过一系列逐渐升高浓度的溶剂缓慢交换。例如可以从30%开始,然后依次升至50%、60%、70%、80%、90%,最后换成两次100%。
完全交换和渗透到组织内部所需的时间取决于样品:组织块或样品越小,效果越好。某些样品如植物,特别是种子,由于有细胞壁,渗透较慢,因此脱水需要更长时间。大多数样品的常规时间为每次交换10到15分钟。有些难处理的问题样品可能需要每次交换持续数小时甚至过夜。
可以使用实验室微波炉(如BioWave微波炉)来加快这一过程。对于脱水过程,可以使用250瓦和每次40秒,无需抽真空。一个参考的步骤是50%、70%、90或95%、100%和100%。
2.7 渗透Infiltration
样品中的溶剂需要用可相溶的树脂替换,这种树脂在固化后会形成硬质但易于切割的材料,这一步称为渗透。
对于生物样品,目标是完全和均匀地渗透样品。这通过逐步降低溶剂浓度、相应增加液态树脂浓度来实现。
这个过程不应过长,因为树脂单体是良好的有机溶剂,可能会从样品中提取出物质。
所有渗透过程最好在带有旋转盘或定期搅拌/轻微振荡的样品瓶中进行。使用实验室微波辅助渗透比常规“台式“渗透快得多,每个步骤仅需几分钟。
目前有多种常用树脂:
2.8 聚合(硬化)Polymerisation
一旦样品被含有流体树脂的液体渗透,树脂就需要硬化(聚合)。这可通过将样品置于胶囊(明胶或聚丙烯)或橡胶包埋模具中,并添加新鲜的液体树脂来实现。在此步骤中,可将样品调整至所需位置。此类预先安排有助于缩短后续切片的时间。
需要注意的是,要在液体树脂中放置一个样品标签,纸质标签可使用铅笔或打印。不要使用钢笔或马克笔,因为墨水会溶解于树脂中。
接着将胶囊或模具置于60或70摄氏度的烘箱中,根据所用树脂的不同,烘烤时间为1至3天。这个过程中,切勿吸入热树脂或烘箱释放的气体。
最后,避免将正在聚合的树脂暴露于水或高湿环境非常重要。可将模具放置在密闭的耐热容器中,并添加一些耐热的吸水颗粒。某些树脂可在紫外光照射下或低温下聚合。
2.9 载网安装Grid mounting
样品通常非常脆弱,如果没有薄膜或支撑载网的支持,可能无法保持原有形状。颗粒样品也需要透电子薄膜来固定它们,包括需要进行负染色的材料。

图6 在 TEM样品杆上安装 80 目 TEM 载网
2.10 负染色Negative staining
一些微小的样品,如病毒和细菌,可以通过在外部涂抹电子致密染色剂来观察。染色剂不会渗入样品内部,因此看不到内部细节。观察外部形状可以提供信息,尤其是大分子和病毒,以及细菌的鞭毛。
负染色剂包括钼酸铵、醋酸铀酰、甲酸铀酰、磷钨酸、四氧化锇、铁氰化锇和呋喃葡萄糖硫酸盐。这些染色剂能很好地吸附在生物样品上,也能很好地散射电子。
但这些染色剂有毒,因此必须小心处理,避免皮肤接触、吸入微粒和蒸汽。

图7 负染色的犬腺病毒TEM 显微照片
2.11 低温置换法cryo-substitution
冷冻置换或低温置换是指在低于水的再结晶温度下,用有机溶剂从样品中除去冰的过程,但这是一个陈旧的定义,现在对其第二部分还存在一些疑问。要开始这一过程,必须有一个冷冻样品,因此低温固定是冷冻置换的一个组成部分。
一旦样品中的冰被移除,就可以被加热,然后就可以进行其他程序,如树脂浸润。冷冻置换可将低温固定样品的最佳保存与树脂包埋结合起来。它能更好地保存超微结构,特别是避免室温脱水时造成的假象(如收缩),还能更好地保留抗原性(用于免疫标记)和可扩散物质。
可在溶剂中添加固定剂,使其反应的最低温度下开始稳定。
该过程需要使用一些基础设备,其中大部分设备都很容易获得:直径 13 毫米的金属加热器块(上面有可容纳冷冻管的孔),带有外螺纹但密封性良好的 O 形环的低温管,保温箱(泡沫塑料箱),一个温度数据记录器(仅用于初步绘制系统的升温曲线),一个轨道平台振动器或摇动平台。
事实证明,短至80分钟的过程就足以让细菌和组织培养细胞等小样品获得极佳的替代效果,而3小时的方案则能让所有其他测试过的样品,包括植物等困难样品获得极佳的替代效果。
较长的方案也被称为 “快速冷冻置换“(QFS),较短的方案被称为 “超级快速冷冻置换“(SQFS)。这种快速冷冻的置换基本步骤如下:
在冷冻置换中加水:在冷冻替代培养基中加水是有用的,因为它能增强衬度。添加最多20%的水不会对结构产生不利影响。但目前在冷冻替代介质中添加的水量一般为 5%。
2.12低温聚合
可将样品浸入Lowicryl包埋树脂(丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯)中,然后在低温下聚合,使用温度为 -30 至 -80 °C。在这种温度下,Lowicryl包埋树脂粘度较低,而其他树脂则非常粘稠(粘度高),不能很好地浸润样品。此外,大多数其他树脂需要加热才能聚合,而 Lowicryl 可以使用紫外线(360nm)进行聚合。这一过程需要24小时。
需要注意的是,即使是使用室温化学固定,然后脱水、包埋和树脂聚合处理的样品,只要使用的固定剂最少,也能保留一定程度的抗原性;因此低温聚合并不是必须的。
2.13 冷冻方法
低温固定法是将样品冷冻在极低的温度下,从而尽可能以接近自然的状态保存样品。这是一个物理过程,其目的是抑制细胞水重新排列成冰晶,因为冰晶会破坏样品的结构。
对于生物组织来说,冷冻过程必须足够快,才能将任何生物系统中正在进行的所有动态过程保持在原位。样品冷冻后可以进行多种不同的处理,包括冷冻置换和冷冻干燥,也可以进行冷冻切片,或直接在冷冻电镜或扫描电镜中进行观察。
冷冻方法包括:浸没式(Plunge)冷冻/喷射式(Jet)冷冻/喷雾式(Spray)冷冻/高压式(High pressure)冷冻。
浸没式冷冻:在这种情况下,样品会迅速陷入乙烷或丙烷等低温物质中。所达到的冷冻深度很低,虽然这取决于样品,但通常在10-15nm范围内。
在低温TEM工作中,薄样品(在300 kV TEM 中进行观察时通常在300 nm以下)会直接冻结在载网上,因此冷却乙烷的液氮是首选的冷冻剂。对于随后要进行冷冻替代的样品,可用液氮冷却丙烷。
高压冷冻法:样品在喷洒液氮之前要承受 2100 巴毫秒的高压。虽然这种冷冻方法能达到最深的优质冷冻深度(约200nm),但需要使用昂贵的设备,大多数实验室都不具备这种设备。
以下网址可了解高压冷冻的实际操作。
www.jove.com/video/1943/electron-cryotomography-of-bacterial-cells
自加压冷冻:将样品装入密封的铜管,然后放入低温液体中。缓慢的冷冻会在样品最初冻结的部分形成大冰晶。这就对样品的其余部分施加了压力,其作用类似于高压冷冻。
此外,丙烷喷射冷冻和喷雾冷冻等其他技术现在已很少使用。
2.14 低温超薄切片技术Cryo-ultramicrotomy
低温超薄切片技术是指从冷冻的样品块上切下薄片。超薄切片技术机的样品容纳区域被一个腔室包围,腔室使用液氮进行冷冻,以保持样品块的冷冻状态(例如-180°C)。
以下网址可了解低温超薄切片技术的实际操作,这里展示了每个步骤:
www.jove.com/video/1943/electron-cryotomography-of-bacterial-cells
对于 Tokuyasu 免疫标记技术,切片是在冷冻状态下用冷冻蔗糖液滴(2.3 M)提取的,然后在室温下解冻。
2.15 冷冻转移 Cryo-transfer
如果要在 TEM 中观察冷冻样品,则不能像普通样品那样简单地将其搬运到机器中并插入,这将导致解冻。即使样品可以保持低温,空气中的冰也会凝结在样品表面。因此,样品在冷冻状态下装入专业的样品架,并在转移到设备和插入设备的过程中保持低温。这就需要一个可以冷冻的工作站和可以处理冷冻样品的工具。
2.16 冷冻蚀刻Freeze-etch
冷冻断裂或冷冻蚀刻是一种制备技术,旨在研究细胞内容物,特别是脂质膜和这些膜中嵌入的蛋白质的形态学特征。
在快速冷冻固定之后,组织被断裂。这种材料很容易被破裂,因为它很脆。可以通过在边缘施加力量(使用刀具或刀片)或使用保持在液氮温度的冷冻切片机来实现断裂。
冻结断裂的表面可以在这种状态下进行镀膜,或通过将温度提高到约-100°C并保持几分钟来让样品中的部分冰昇华而进行“蚀刻“。
2.17 复型Replica
冷冻断裂或蚀刻表面可以从侧面涂上一层很薄的金属,以提供阴影复制品。
使用高真空金属蒸发器蒸发铂或金。金属源与样品的平均夹角为 45°。然后,垂直于平均表面平面蒸发第二层碳涂层。这样可以提高金属复型涂层的稳定性。
温度降到室温,压力恢复到大气压(从真空状态)。然后用酸、漂白剂(次氯酸盐)或 SDS 洗涤剂将非常脆弱的复制品与底层组织分离,并将其浮起。
清洗后,将复型拾取到样品载网上,使用 TEM 进行观察。
相关流程和说明可从参考一下网址:http://www1.udel.edu/biology/Wags/b617/ffe/ffe.htm
2 无机类样品(硬的)制备方法
无机类硬质样品在TEM制备中有以下几个主要特点:
1高硬度和脆性: 无机材料如金属、陶瓷等通常更硬且更脆。2制样困难: 由于硬度高,很难采用切片等机械手段制备出均匀、无损的薄膜样品。需要采用离子轰击、机械研磨等更复杂的制备方法。3电子束辐射敏感: 一些无机材料在电子束照射下会发生结构变化或破坏。需要优化电子束强度和样品厚度等参数。4.厚度控制困难: 由于硬度高,很难精确控制样品厚度达到TEM观察的最佳范围(通常20-100 nm)。需要多次尝试优化。5.取样难度大: 有时需要从块状样品中切割出合适的薄片区域进行观察,这对取样位置的选择提出了很高要求。
总之,无机硬质样品的TEM制备需要更专业的技术和经验,操作过程更加复杂和困难。掌握适合的制备方法是重要的。
2.1粉末
散装易碎材料需要先粉碎成小颗粒或粉末,然后再放到样品载网上,这可以通过使用小的玛瑙杵和研钵来实现,在材料上来回摇动研杵,使其破碎。碾碎成细粉后,粉末颗粒需要分散,然后再滴到载网或支撑膜上。为此,可将粉末加入乙醇等溶剂中,然后在密闭的小瓶/容器中进行短时间(如 30 秒至几分钟)的超声处理。然后用移液管将一滴悬浮材料滴到载网/支撑膜上,颗粒沉降到载网表面,在TEM中观察之前必须让溶剂完全挥发。
也可用载网/支撑膜在稀释的分散液中浸泡一下。
2.2 大块材料
坚硬的金属样品可以用金刚石锯片切割成薄片。锯片切割时,会沿切割边缘喷洒液体作为润滑剂并减少热量。使用这种锯片将是 TEM 样品制备过程的开始,因为锯片无法切割出足够薄的样品以供观察。它们需要进一步变薄。

1超声波圆盘切割
使用超声波圆盘切割器从切片样品中切割出一个 3 毫米的圆盘。管状刀片利用振动向下切割样品,如果切割后圆盘没有留在原位,就会从切割管内弹出。然后,圆盘需要通过机械研磨或凹陷来减薄。
安装样品以准备切割圆盘可能需要将切片粘在金属板上。可以使用低温熔点蜡,然后加热去除。将金属底座放在约70摄氏度的热板上,涂上少量蜡,使其熔化。从热板上取下支架,立即将样品放在支架表面融化的蜡上。也可以用磁力将金属底座吸附到超声波圆盘刻刀板上。
将所需区域对准切割工具。在样品上放少量切割介质。将切割工具降至样品表面,用移液管或注射器将粉末润湿,开始切割。
当圆盘完全切过样品切片后,提起切割工具,取下样品板,在热板上再次加热金属板,取出样品。
2 机械抛光和电抛光
有多种抛光方法:机械抛光、超声波抛光、化学抛光和电抛光。
机械抛光也可以通过手工抛光来实现。将样品安装在三脚架抛光机上,抛光机的表面可以在砂粒浸渍的圆盘上做扫动和旋转运动。样品的位置可以通过千分尺螺钉在支架上进行调整。
可以在布盘上装载金刚石膏或其他磨粒。标准的做法是,随着抛光的逐步完善,使用较小等级的磨粒。这样做的目的是使表面光滑如镜,没有划痕。培养良好的抛光技能需要投入大量时间。
电抛光技术只适用于金属样品。它使用一个温度可控的浴槽和一股电流。浴槽充当电解质。它通常是一种浓酸或酸的混合物。阳极和阴极浸入电解液中。阳极(待抛光样品)连接到直流电源的正极,阴极连接到负极。阳极表面的金属被氧化并溶解在电解液中。抛光过程的工作原理是首先去除较高的形貌。
3 钉薄Dimpling
对圆盘中心进行减薄称为“钉薄“或“凹陷研磨“。这种技术可以将一些样品减薄到足以观察的程度,但更常用于预减薄到接近电子透明的程度,这样可以大大减少后期离子研磨的时间,并防止减薄不均匀。
块状样品应从两面进行凹凸处理(钉薄轮)。如果样品的相关区域位于一个表面上(例如基底上的薄膜),则应只从“背面 “进行点凹加工。在开始点凹之前,先测量样品的初始厚度,以确定何时点凹足够深。
使用磨料粉来减薄样品圆片。随着薄化的进行,应使用粒度越来越小的磨料。当下一个更小粒度的磨料去除的厚度约为当前磨料粒度的3倍时,效果最佳。最后一步可用于制造无划痕的镜面。
理想情况下,成品圆盘的边缘厚度应为300 μm,中心厚度应小于10 μm。单面凹痕的边缘厚度应为150 μm。
需要经常停止研磨过程,并使用刻度盘上的微米刻度检查凹痕的深度。通常情况下,如果中心位置破了,那么样品将失去作用,需要重新开始制程。
4 离子束减薄
离子束减薄用于轻柔地去除试样上的材料,而不会造成损坏。这一过程通常被称为精密离子抛光。一束离子(通常为氩离子)射向试样圆盘的中心。离子束以浅角度(通常约 5°)射向试样。如果试样已通过凹陷研磨预先变薄,则离子抛光会进一步使试样变薄,直至形成穿孔。如果试样没有经过凹陷研磨,则仍可使用 PIP 研磨试样的整个厚度,但在某些情况下,这需要的时间太长,因此并不可行。因此,用于离子抛光的试样厚度通常小于100微米。
5 聚焦离子束( FIB )铣削
聚焦离子束(FIB)可用于通过非机械方法制备用于 TEM 的薄样品。一些样品可以用FIB相对快速地切割,不到一个小时就可以制备好。
需要使用FIB技术的材料包括:1.需要薄横截面进行观察,但因硬度太高而无法使用超薄切片技术刀的硬样品。2.需要精确定位(至 20 纳米)制备样品的样品。3.会被机械切割、研磨或抛光损坏的材料。
FIB制备TEM样品是一种高效而精准的方法,具有以下优势:
总之,FIB制备TEM样品是一种高效、精准的方法,是材料分析中不可或缺的重要手段(详细内容可参考FIB专题)。
3 制样产生的假象 Artifacts
在TEM样品中经常发现假象。这可能是最初选择样品时出现的问题,也可能是在制备过程中产生的。TEM的成像目的是观察一个没有假象的样品,所以能够识别假象并确定其原因是非常重要的。
假象可能来自几个来源。例如,在离子研磨/细化过程中,氩离子可能被注入到样品中,这可能导致非晶化和相变。这是由于使用过高的加速电压导致高能离子损坏样品造成的。此外,化学制备程序也可能会在样品上留下污染物。不良的机械抛光会产生不均匀的表面和划痕,留下残留物或在样品中引入位错。如果样品超声处理时间过长或选择了错误的溶剂,即使是样品载网上的颗粒制备也会产生假象。当使用低温技术时,样品必须能够在不损害结构的情况下耐受低温。
对于生物样品,固定会引入假象。由于采集样品和固定之间间隔时间过长,可能会导致样品降解。如果固定溶液与样品条件不匹配,就会发生渗透损伤。固定步骤之间的不良清洗会导致沉淀样品中出现“胡椒状pepper”。
冷冻固定也有与样品厚度和太慢的冷却速度相关的假象。脱水和树脂渗透会导致假象。脱水过快会导致收缩假象。树脂渗透和聚合不良会导致样品中出现孔洞。
材料的超薄切片引入了另一组可能的假象:撕裂、挤压或划痕。
此外,样品染色会导致表面沉淀。在柠檬酸铅染色过程中,即使对样品呼吸过重,也会导致碳酸铅沉淀。设备(镊子)和工作台不清洁会导致油和污染物停留在样品表面。

图10 结肠直肠癌细胞的TEM显微照片,具有样品制备假象,包括切片中的撕裂、染色沉淀物和切片中的刀痕;比例尺:2000nm
最后,在TEM样品观察中,如果电子束或等离子体过快地聚集到样品上,也会损坏样品或载网上的薄膜,这个问题非常重要。具体表现有以下几个方面:
为了避免这些问题,在TEM样品观察时需要合理调整电子束或等离子体的照射参数,如电压、电流密度、照射时间等,尽量减少样品受损。同时还可以采用低温、低剂量等特殊技术手段来保护样品。只有样品结构和成分完整,才能获得可靠的TEM观察结果。
本文源自微信公众号:老千和他的朋友们
原文标题:《透射电镜(TEM)样品制备方法解读》
原文链接:https://mp.weixin.qq.com/s/Zry8J8xGscXwHCX6nuHo6Q
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