从能源材料到疾病诊断，新的显微镜技术可以提供 更细致的洞察力。研究人员首先需要了解辐射的影响 在样品上。
上周发表的一篇新论文科学进步 ()，一个由科学家和工程师组成的团队深入研究了样品降解的机制 液体细胞透射电子显微镜 (LC-TEM) 的质量。他们开发了一种 使用多个窗口和图案特征来探索影响的 LC-TEM 设备 高能电子轰击纳米颗粒和敏感生物样品的研究。
合作机构包括 EMSL、环境分子科学学院 实验室，太平洋能源部科学办公室用户设施 西北国家实验室 (PNNL)、伊利诺伊大学芝加哥分校、佛罗里达州 大学、华盛顿州立大学和足球比赛结果。的 该研究的主要作者 Trevor Moser 目前就职于 PNNL，是 足球比赛结果机械系兼职教授 Tolou Shokuhfar 的指导 足球比赛结果工程学教授和该大学生物工程副教授 伊利诺伊州芝加哥分校和 PNNL 的高级科学家 James Evans。
研究小组解释说，透射电子显微镜 (TEM) 依赖于高能 穿过样品的电子束。样品是否来自电池 电极或细菌细胞，通过的电子将以特定方式散射 反映样品的原子结构。在 LC-TEM 中，可以检查材料 允许动态观察的自然状态，但样品是液体或悬浮的 处于液体中并且必须紧密密封以承受类似太空的真空 仪器。确保液体不蒸发与 为电子束通过提供足够的观察空间。
“我们设计并制造了用于保存液体样品的新装置，可以提供 我们比以前有更多的“窗口”区域来收集图像，”Moser 说。 “使用这些多个窗口，我们能够研究电子的历史 辐照影响银纳米粒子的成核和生长 其特性对光束产生的自由基敏感。 我们还用它们来研究这些自由基如何影响细菌细胞并证明 这些生物样本对电子束极其敏感。”
LC-TEM 中使用的高能束的辐射可能会对 样品。例如，研究小组发现，当细胞被成像并暴露于 首次观察到纳米颗粒相对运动的显着电子通量 细胞膜的损伤是细胞损伤的结果。这很重要，因为洞察力 表明运动是细胞成像而不是观察细胞的伪影 动态是实时发生的。
“我们能够使用我们的多室设备捕获细胞的原始图像，其中 第一张图像代表细胞第一次暴露于显着的电子剂量，” 埃文斯说。
“由于样本的固有属性可能会因效应而改变或改变 Shokuhfar 补充道，“了解这些电子束产生的自由基的化学过程 电子辐照导致液体样品发生的变化是正确解释的关键 使用此技术收集的数据。”
随着 LC-TEM 的细微差别的收集，可能的应用包括收集极其 有关能源设备和存储材料的高分辨率详细信息 例如疾病检测、医学成像和深入挖掘细胞活动的基础知识。 在接下来的步骤中，该团队计划专注于表征更多的生物特征 样品似乎容易受到电子辐射的影响。的 新的 LC-TEM 设备为了解这个复杂的原子世界提供了更多的窗口，提供了更多 能源和健康方面取得突破的机会。
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