Возможности светового микроскопа ограничены не качеством линз, а слишком большой длиной волны видимого света (в среднем 0,55 мкм). Поэтому частицы, диаметр которых меньше этой величины, находятся за пределами разрешающей способности светового микроскопа. Для исследования таких мелких частиц используют электронный микроскоп (рис. 20).
Источником электронов является раскаленная вольфрамовая нить. Роль линз в электронном микроскопе выполняет круговое магнитное поле. Магнитная линза фокусирует первый пучок электронов, прошедший через объект, в первое действительное изображение, увеличенное примерно в 200 раз. Магнитный промежуточный проектор (аналогичный линзе окуляра) увеличивает первое изображение приблизительно еще в 250 раз. Таким образом, общее увеличение объекта составляет 50 000. Окончательно увеличенное изображение можно увидеть на флюоресцирующем экране или на фотопластинке. Отдельные части фотографии можно увеличить еще в 6 раз. Это позволяет получить изображение объекта, в общем увеличенное в 300 000 раз. Поскольку воздух препятствует движению электронов, внутри микроскопа необходимо поддержать вакуум. Для откачивания воздуха существуют специальные приспособления.
Исследуемый объект предварительно фиксируют специальными смесями, многие из которых содержат четырехокись осмия. Затем объект исследования наносят на чрезвычайно тонкую коллодиевую, формваровую или целлюлозную пленку толщиной 0,000001 см, которую предварительно накладывают на специальные сеточки — подложки.
Для определения деталей структуры микроорганизма используют специальные методы — напыление и негативное контрастирование.
Метод напыления. На поверхность препарата под определенным углом напыляют тонким слоем в 7 нм различные тяжелые металлы: хром, золото, палладий. Напыление производят в вакууме. Частички металла в виде паров оседают на возвышающихся участках поверхности исследуемого микроорганизма. Этим достигаются рельефное проявление деталей структуры исследуемого объекта и возможность определения различий между ними.
Метод негативного контрастирования. На препарат наносят растворы, содержащие атомы тяжелых металлов, например фосфорно-вольфрамовую кислоту. Осаждаясь около белковых частиц и заполняя все имеющиеся пространства и трещины, атомы тяжелых металлов создают «окрашенный» фон, на котором выявляются мельчайшие детали строения микроорганизмов.
