扫描电镜及其制样技术
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扫描电子显微镜(SEM)常规样品制备技术SEM常规制样方法(一)——试样的取材、固定、脱水和置换一、实验目的掌握扫描电镜制样过程:从取材、固定、脱水、置换、干燥、喷涂这一过程中样品怎样保持生活状态,从而得出接近生活状态的样品。
二、实验原理不论动物或植物组织,要求取材时操作必须快速,组织表面要清洁,必要时需超声波清洗,原理同TEM取材,但需强调的是SEM观察表面结构,所以应注意表面结构的清洁、完整和电镜下反应真实的形貌。
取材时动作要快、轻、准、大小在1mm-1cm之间,所用的器械要锋利、洁静,避免任何牵拉和挤揉样品表面的损伤,常用的固定剂有2-4%戊二醛和1%锇酸。
三、实验器材样品(动物或植物)、双面刀片、培养皿、l.5ml离心管、牙签、2-4%戊二醛、1%锇酸、0. 1M PBS缓冲液,乙醇、乙酸异戊酯。
四、实验步骤1、取材要求动作轻、迅速、准确,为了保持生活状态,应在固定前清洗掉表面杂质,即,迅速将标本放在PBS缓冲液中冲洗,也可超声波器中超10s-30s,使样品所带的污物除去(如:气管内壁上的粘液、植物叶上的灰尘等)。
2、固定(前固定)经过清洗的样品迅速投入2-4%戊二醛囤定液中,间歇振荡且室温固定约2-4小时即可。
样品固定的目的:使样品细胞的微细结构完整真实地保存下来。
如果样品没有很好地固定,那么样品在脱水时可能变形,破坏了样品的生活状态,也就是说,固定不好的材料,电镜下不能反映真实结构,所以这一步很重要。
3、冲洗0. 1M PH7.2 PBS缓冲液洗:30分钟中间换3-4次,因戊二醛与锇酸反应生成细微的沉淀,所以在后固定之前,用0. IM PBS缓冲液洗去多余的戊二醛之后,样品才可能进入锇酸固定液。
4、后固定:1%四氧化锇后固定1-2小时。
5、冲洗:重蒸水冲洗30分钟中间换3-4次,因四氧化锇与乙醇反应,所以在脱水前充分洗去残留的四氧化锇,样品才能进行脱水。
6、脱水脱水剂为乙醇,室温进行为了减少人工损伤,需要梯度脱水:30%、50%、70%、80%、90%、95%、100%,每级15-20分钟,如果是动物样品,脱水时间可5-10分钟,脱水要充分完全地进行直到除尽样品中的水份为止,最后100%乙醇要重复2-3次,保证样品绝对无水。
扫描电镜S E M制样步骤-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN扫描电镜观察制样步骤固定:1、用灭菌镊子挑出少量的的样品(碳粒/碳毡),放入 5ml 的离心管中,2、加入2.5%戊二醛, 加量为淹没碳粒/碳毡样品为宜,室温固定1小时3、置于 4℃冰箱中固定12小时。
冲洗:用 0.2mol pH 7.4的磷酸缓冲溶液冲洗 3 次,每次 10 分钟。
每次冲洗时先用注射器缓慢吸走上一步骤的冲洗液。
Or 离心脱水:分别用浓度为30%, 50%,75%,90%, 95%, 100% v/v 的乙醇进行脱水,每次10分钟,干燥:将样品放在离心管里,置入干燥器中干燥 12 小时。
粘样:用双面胶将样品观察面向上粘贴在扫描电镜铜板上预处理好的样品放入干净离心管中待检。
SEM上机测样--测定条件参数设置分子克隆实验指南第三版,1568页:25度下0.1mol/L磷酸钾缓冲液的配制;先配0.1mol/L K2HPO4,0.1mol/L KH2PO4配PH7.4,100ml磷酸钾缓冲液需:0.1mol/L K2HPO4,80.2ml0.1mol/L KH2PO4,19.8ml混合即是,不用酸碱调PH。
参考文献:DOI:?10.1021/es902165yMicrobial fuel cell?based on Klebsiella pneumoniae biofilmSelecting?anode-respiring bacteria based on?anode?potential: phylogenetic, electrochemical, and?microscopic?characterizationA severe reduction in the cytochrome C content of?Geobacter sulfurreducens?eliminates its capacity for extracellular electron transfer2。
场发射扫描电镜的样品制备和操作步骤场发射扫描电镜(Field Emission Scanning Electron Microscopy)是一种高分辨率的电子显微镜技术,可用于观察和分析各种材料的表面形貌和微观结构。
为了获得清晰的显微图像,样品制备和操作步骤非常重要。
一、样品制备1. 样品的选择:场发射扫描电镜适用于不同种类的材料,如金属、陶瓷、聚合物等。
选择合适的样品很关键,它应具备研究对象的特性,并且能够承受电子束的辐照。
2. 样品的固定:为了保持样品的形状和结构不变,通常需要将其进行固定。
对于固态材料,可以使用金属夹片或导电胶进行固定。
对于液态材料,可以将其冷冻或凝胶化,以保持其形状。
3. 样品的切割和打磨:有时候,需要将样品切割成适当的尺寸,以便放入样品架中。
这可以通过使用金刚石切割机、电解或机械研磨仪器等设备来完成。
4. 样品的真空处理:在将样品放入场发射扫描电镜前,通常需要将其进行真空处理。
这可以通过将样品放入真空干燥器中、在低压下进行加热或冷冻干燥来完成。
真空处理有助于去除空气中的水分和气体,以减小背景干扰。
二、操作步骤1. 打开电镜系统:在开始操作前,需要将场发射扫描电镜系统打开并进行预热。
预热时间通常需要几十分钟,以保证系统内部达到稳定的工作温度。
2. 放置样品:将样品放置在样品架上,并确保其良好接触。
对于粉末状样品,可以使用导电胶将其固定在样品支架上。
对于固态样品,可以使用金属夹片固定在样品架上。
3. 调整显微镜参数:通过调整电子束能量、聚焦、工作距离等参数,来优化扫描电子显微镜的成像质量。
这些参数的选择取决于样品的特性和所需的分辨率。
4. 开始观察:一切准备就绪后,可以开始观察样品。
通过控制电子束的扫描和探测系统,可以获得样品的表面形貌和微观结构的信息。
在观察过程中,要注意避免样品表面的污染和损坏。
5. 数据分析:场发射扫描电镜获得的图像可以进一步进行数据分析。
可以通过对图像进行增强、测量尺寸和形状、进行结构分析等手段,来得到更详细的样品信息。
扫描电镜样品制备扫描电子显微镜生物样品制备技术无论是透射电镜或是扫描电镜,样品均处于电镜镜筒的真空之中。
而大多数的生物样品都是柔软而且含大量水分的。
因此,也和透射电镜的样品一样,在进行扫描电镜观察前,必须对生物样品作相应的处理。
扫描电镜的功能很多,不同的功能对样品的要求不同。
例如二次电子像与背散射电子像和吸收电子像对样品的要求基本相同,而与X射线微区分析对样品的要求相差较远。
我们首先介绍二次电子像的生物样品制备技术。
此外,由于样品的性质不同,其处理方法和程序也有不同。
主要分两大类,一类为含水量少的硬组织,如毛发、牙齿及植物的花粉、孢子、种子等。
此类样品一般含硅质、钙质,角质,砝琅质和纤维素等成份,所以通常只经过表面清洁、装台(粘胶)、导电处理等简单过程即可进行观察。
如要观察其断面或内部结构时,经断裂、解剖或酶消化、蚀刻等再装台、镀膜处理,即可进行观察拍照。
另-类为含水分较多的软组织,如大多数的动植物器官、组织及细菌等均属此类。
对于此类样品,在金属镀膜前,一般都需经过固定、脱水、干燥等处理,如不经处理或处理不当,就会造成样品损伤和变形,出现各种假像,因此对每一处理步骤都应给予重视。
但是,不管是那一类样品的制备,都应达到以下要求:∙尽可能保持样品活体时的形貌和结构,以便如实地反映样品本来面目。
∙在样品的干燥过程尽可能减少样品变形。
∙样品表面应有良好导电性能和二次电子发射率,以防止和减少样品的荷电效应。
样品的前期处理扫描电镜样品的前期处理主要包括表面清洁、固定、漂洗和脱水等过程。
而每一过程的处理方法基本上都是沿用透射电镜样品的处理方法的,所以,这里不一一再作详述。
但是,由于两种电镜观察的要求不同,因此,在处理中也有不同之处:1. 透射电镜主要研究样品的内部结构要求内部结构保存好,因而样品宜尽可能小使固定液能迅时渗入固定。
扫描电镜观察表面形貌,而且为了操作方便选取较大样品。
一般在8~10mm2左右,高度可达5mm。
扫描电子显微镜对样品的要求及样品的制备扫描电子显微镜是一种大型的分析仪器,主要功能是用于固态物质的形貌显微分析和对常规成分的微区分析,广泛应用于化工、材料、医药、生物、矿产、司法等领域.由于其价格昂贵及特殊的工作原理,它对样品制备有着较高的要求,样品的制备好坏,直接影响着样品分析是否成功,为此,本文着重介绍一下扫描电子显微镜应用中有关样品制备的相关知识和技术.1 扫描电子显微镜对样品的要求(1)样品必须是无毒、无放射性的物质,以保证工作人员的人身安全.(2)样品可以是块状、片状、纤维状;也可以是颗粒或粉末状,无论是什么样的样品都不能是有机挥发物和含有水分.如果将含有水分的样品放在镜筒内能产生三种严重不良后果:一是当真空达不到要求强行通高压时,其产生的水蒸汽遭遇高能电子流产生电离而放电引起束流大幅度波动,使所成的像模糊,或根本不能成像;二是造成镜筒污染;三是损坏灯丝,当高能电压通过灯丝时,温度高达2000Ο,碰到水蒸汽而氧化变质或熔断,因此,应先烘干样品中的水分.(3)无论是块状样品,还是粉末颗粒状样品,其化学、物理性质要稳定,在高真空中的电子束照射下,都要能保持成分稳定和形态不变.(4)表面受到污染的样品,要在不破坏样品表面结构的前提下,进行适当清洗、烘干.(5)无论是样品的表面,还是样品新断开的断口或断面,一般不需要进行处理,以保持其原始的结构状态.(6)对磁性样品要预先去磁,以免观察时电子束受到磁场的影响.(7)粉末样品要适量,不易过多;块状样品大小要适合仪器专用样品底座的尺寸,不能过大.一般小的样品座Φ3~5mm,大的样品座为Φ30~50mm,以分别用来放置不同大小的样品,样品的高度一般限制在5~10mm左右.2 样品的制备技术2.1 块状样品的制备对于块状导电样品,基本上不需要进行什么制备,只要其大小适合电镜样品底座尺寸大小,即可直接用导电胶带把样品黏结在样品底座上,放到扫描电镜中观察,为防止假象的存在,在放试样前应先将试样用丙酮或酒精等进行清洗,必要时用超声波清洗器进行清洗.对于块状的非导电样品或导电性较差的样品,要先进行镀膜处理,否则,样品的表面会在高强度电子束作用下产生电荷堆积,影响入射电子束斑和样品发射的二次电子运动轨迹,使图像质量下降,因此这类样品要在观察前进行喷镀导电层的处理,在材料表面形成一层导电膜,避免样品表面的电荷积累,提高图象质量,并可防止样品的热损伤。
扫描电镜的样品制备
扫描电镜(Scanning Electron Microscope,SEM)是一种高分辨率的显微镜,对于复杂的样品结构、微观形态和表面形貌的分析非常有用。
然而,要获得良好的扫描电镜显像效果,样品的制备至关重要。
下面将介绍几种常用的扫描电镜样品制备技术。
1. 金属喷涂法
金属喷涂法是扫描电镜样品制备的经典方法。
该方法使用金属喷涂仪将金属颗粒喷在样品表面,使其形成一层均匀、导电性良好的金属膜,以便在扫描电镜中观察样品的表面结构。
该方法适用于非导电样品,如细胞、生物组织、聚合物等。
2. 离子切割法
离子切割法利用离子切割机将样品切割成纤细的薄片,以便于在扫描电镜中观察。
这种方法适用于非常薄的样品,如材料薄片、芯片等。
它可以提供非常高分辨率的图像,并且可以通过纵向切割获得样品的三维结构。
3. 冷冻切片法
冷冻切片法是一种用于生物样品的扫描电镜制备方法。
该方法使用超低温技术将样品冻结,并使用超薄刀片切割成极薄的切片,通常为50~200纳米。
这可以保留样品的水感性和原始形态,并使其在扫描电镜中观察更加清晰。
4. 化学蚀刻法
化学蚀刻法是用于金属样品的扫描电镜制备方法。
该方法使用酸或碱对样品表面进行蚀刻,以去除不需要观察的材料,形成清晰的样品结构。
该方法适用于金属薄膜、晶体和合金等金属材料。
总之,良好的扫描电镜样品制备是获得高品质扫描电镜图像的关键。
每种样品都有其独特的制备方法,为了获得最好的结果,在选择合适的制备方法时需要谨慎选择。
扫描电镜样品制备及图像质量影响因素分析①扫描电镜是一种非常重要的分析工具,它可以用来观察微观颗粒和组织结构。
在使用扫描电镜进行观察时,样品的制备和图像的质量是非常重要的因素。
本文将介绍扫描电镜样品制备的方法,以及影响图像质量的因素,帮助读者更好地理解和掌握扫描电镜的应用。
一、扫描电镜样品制备的方法扫描电镜样品制备是观察样品的第一步,样品的制备质量直接影响到后续观察结果的准确性和可靠性。
目前扫描电镜样品制备的方法主要有化学固定法、膜支撑法以及冷冻切片法等。
1. 化学固定法化学固定法是通过用冰醋酸、乙醛等物质将样品固定在样品架上,使得样品的结构保持原状。
这种方法适用于大多数的样品,而且固定后的样品可以保存很长时间,方便后续的操作。
但是在使用化学固定法时需要注意,要避免过量的固定剂,以免对样品的形态产生破坏。
2. 膜支撑法膜支撑法是在样品的表面涂覆一层聚合物薄膜,使得样品表面平整并且增加样品的机械强度。
这种方法适用于软脆的样品,可以有效避免在样品处理过程中出现的形变和损坏。
但是在使用膜支撑法时需要注意,选择合适的薄膜材料和合适的涂覆方法,以免对样品造成干扰。
3. 冷冻切片法冷冻切片法是将样品冷冻并且切成很薄的切片,然后在扫描电镜中直接观察。
这种方法适用于生物样品或者含水样品的制备,可以有效保持样品的生物活性和结构完整性。
但是在使用冷冻切片法时需要注意,样品的冷冻和切片过程中必须迅速,并且要避免在样品表面生成冰晶,以免影响观察结果。
二、图像质量影响因素分析扫描电镜的图像质量是反映样品观察效果的重要指标,图像质量的好坏直接影响到对样品结构和特征的分析。
在扫描电镜图像质量的影响因素中,主要包括电镜参数、样品处理以及图像处理等几个方面。
1. 电镜参数电镜参数是影响扫描电镜图像质量的重要因素,主要包括电压、放大倍数和孔径等。
较高的电压可以提高电子束的穿透能力,对于较厚的样品可以选择较高的电压,而对于较薄的样品可以选择较低的电压。