ちょっと、そこ！顕微鏡サプライヤーとして、私は光学顕微鏡と電子顕微鏡の違いについてよく質問されます。最初は少し混乱するかもしれないトピックですが、一度分解してみると、より明確になります。それでは、早速、これら 2 種類の顕微鏡の違いを探ってみましょう。
仕組み
これらの顕微鏡がどのように機能するかという基本から始めましょう。光学顕微鏡は、その名前が示すように、光を使用して標本を拡大します。底部に光源があり、標本を通して光を照射します。次に、光は一連のレンズを通過し、画像を拡大して接眼レンズまたはデジタル スクリーンに投影します。これは、長い間行われてきた非常に簡単なプロセスです。
一方、電子顕微鏡は光の代わりに電子ビームを使用します。これらの電子は電子銃から放出され、磁気レンズを使用して試料上に集束されます。電子は試料と相互作用し、その結果生じる信号が検出され、画像の作成に使用されます。この方法では、光学顕微鏡に比べてはるかに高い倍率と解像度が可能になります。
倍率と解像度
光学顕微鏡と電子顕微鏡の最大の違いの 1 つは、倍率と分解能です。光学顕微鏡の最大倍率は通常、約 1000 倍から 2000 倍です。通常、より大きな細胞、組織、一部の微生物を観察するにはこれで十分です。しかし、ウイルスや細胞の内部成分などのより小さな構造を見る場合、光学顕微鏡の倍率では不十分です。
一方、電子顕微鏡はさらに高い倍率を実現できます。透過型電子顕微鏡 (TEM) は最大 5,000 万倍まで拡大できますが、走査型電子顕微鏡 (SEM) は約 100 万倍まで拡大できます。この高倍率により、科学者は原子および分子レベルで詳細を見ることができます。
解像度も重要な要素です。解像度とは、2 つの別々の点を別個のものとして区別する能力を指します。光学顕微鏡の分解能限界は約 0.2 マイクロメートルです。つまり、この距離よりも近い物体を分離することはできません。電子顕微鏡は、電子の波長がはるかに短いため、解像度がはるかに高くなります。 TEM は最大 0.1 ナノメートルの分解能を達成でき、これは光学顕微鏡よりも数千倍優れています。
サンプルの準備
光学顕微鏡用と電子顕微鏡用にサンプルを準備する方法もまったく異なります。光学顕微鏡の場合、サンプルの準備は比較的簡単です。多くの場合、標本の薄いスライスをスライド上に置き、カバースリップを追加するだけで、すぐに見ることができます。場合によっては、特定の構造をより見やすくするためにサンプルを染色する必要がある場合がありますが、これは通常、迅速かつ簡単なプロセスです。
電子顕微鏡用のサンプルの準備ははるかに複雑です。まず、サンプルの構造を保存するためにサンプルを固定する必要があります。次に、電子顕微鏡内の高真空によりサンプル内の水分が蒸発し、標本に損傷を与える可能性があるため、脱水する必要があります。脱水後、サンプルは樹脂に埋め込まれ、非常に薄い切片にスライスされます。 SEM の場合、サンプルを導電性を持たせるために金属の薄層でコーティングする必要もあります。
コストとメンテナンス
2 種類の顕微鏡のもう 1 つの大きな違いはコストです。光学顕微鏡は一般にはるかに手頃な価格です。基本的な光学顕微鏡は数百ドルで入手できますが、追加機能を備えたより高度なモデルは数千ドルかかる場合があります。メンテナンスも比較的簡単です。レンズを清潔に保ち、電球が切れたら交換するだけで済みます。
一方、電子顕微鏡は非常に高価です。基本的な SEM の費用は 50,000 ドルから 100,000 ドルになり、ハイエンドの TEM の費用は数百万ドルになる場合があります。メンテナンスもはるかに複雑でコストがかかります。電子顕微鏡には、安定した電源、清潔で塵のない環境、および訓練を受けた技術者による定期的な保守が必要です。
アプリケーション
光学顕微鏡は多くの分野で広く使用されています。生物学の教室では、学生に細胞や組織について教えるために使用されます。医療研究所では、定期的な血液検査、尿分析、寄生虫の検出に使用されます。環境科学でも、水や土壌サンプル中の微生物を研究するために使用されます。
電子顕微鏡は主に、高解像度のイメージングが必要な研究現場で使用されます。材料科学では、材料の構造を原子レベルで研究するために使用されます。生物学では、細胞、ウイルス、タンパク質の詳細を研究するために使用されます。これらは法医学でも痕跡証拠を分析するために使用されます。
どれを選ぶべきですか?
それで、どの顕微鏡があなたに適していますか？まあ、それはあなたのニーズ次第です。あなたが学生や教師である場合、または極端に高い倍率を必要としない基礎的な生物学的または医学的研究を行っている場合には、おそらく光学顕微鏡が最適です。手頃な価格で使いやすく、さまざまな用途に役立つ情報を提供します。
あなたがナノテクノロジー、材料科学、分子生物学などの分野で最先端のプロジェクトに取り組んでいるプロの研究者であれば、電子顕微鏡が必要になるかもしれません。ただし、コストが高く、メンテナンスが複雑であることに注意してください。
として顕微鏡サプライヤーとして、当社はお客様の特定のニーズを満たす幅広い光学顕微鏡および電子顕微鏡を提供しています。教室用の基本的な光学顕微鏡をお探しでも、研究室用のハイエンドの電子顕微鏡をお探しでも、当社が対応します。当社の製品についてさらに詳しく知りたい場合、またはご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。私たちは、顕微鏡検査のニーズに合わせて適切な選択ができるようお手伝いいたします。
参考文献
- Alberts, B.、Johnson, A.、Lewis, J.、Raff, M.、Roberts, K.、および Walter, P. (2002)。細胞の分子生物学。ガーランドサイエンス。
- DB マーフィー (2001)。光学顕微鏡と電子イメージングの基礎。ワイリー - リス。
- ライマー、L. (1998)。走査型電子顕微鏡: 画像形成の物理学と微小分析。スプリンガー。
