Wczoraj (02/04/2020) opublikowano pierwsze zdjęcia (z mikroskopu elektronowego) korono-wirusa wyizolowanego w Lombardii.

Zaskakują nie tyle mikro-mikro rozmiary wirusa w porównaniu z zwykłymi komórkami organizmu człowieka, co ilość wirusów przyczepionych do błony komórki: "korona" atakuje całym stadem - stąd może tak wysoka zarażalność i śmiertelność.

Na pocieszenie, foto kuli plazmowej i lampki neonowej, która się zapala w silnym polu elektromagnetycznym wytwarzanym przez "niewinną" kulę: foto z artykułu "Pięć doświadczeń z kulą plazmową" A. Karbowski, K. Wejer, GK, w przygotowaniu.

A więcej o mikroskopii elektronowej poniżej.  (C) MicroAngela http://www1.pbrc.hawaii.edu/microangela/

Arrivano da Milano le prime foto del coronavirus "lombardo". Sono state catturate al microscopio elettronico le prime immagini del virus Sars-CoV-2 isolato nel Laboratorio di Malattie infettive dell'università Statale-ospedale Sacco, coordinato da Massimo Galli e Gianguglielmo Zehender, in collaborazione con l'Anatomia patologica diretta da Manuela Nebuloni del Dipartimento di Scienze biomediche e cliniche Luigi Sacco. https://www.ilmattino.it/primopiano/sanita/coronavirus_lombardia_prime_foto-5148872.html

 (C) MicroAngela http://www1.pbrc.hawaii.edu/microangela/

To jest zdjęcie Pleuromamma, 3-milimetrowego żyjątka planktonowego. Ale nie jest on tak kolorowy jak na tym obrazku. 

Zdjęcia uzyskiwane z mikroskopu. "MicroAngela" pokolorowała to zdjęcie, włosek po włosku. Thanks MicroAngela!

MicroAngela is a creation of Tina (Weatherby) Carvalho of the Biological Electron Microscope Facility, (BEMF), part of the Pacific Biomedical Research Center at the University of Hawaii at Manoa.

Użycie elektronów powinno pozwolić obserwację obiektów znacznie mniejszych* niż mikroskopia optyczna. W mikrosopii optycznej rozdzielczość, w pierwszym przybliżeniu, jest określona przez długość fali (rzędu 1 micrometra). Ale tylko teoretycznie. 

W rzeczywistości, mimo że elektrony są cząstkami, mikrosko powinien działać jak optyczny, czyli wykorzystywać rozpraszanie i załamanie fal. Tak więc, zdolność rozdzielcza mikroskopu elektronowego jest określona przez długość fali deBroglie'a elektronu, przyspieszonego do określonej prędkości. Przy stosowanych napięciach przyspieszajacych, rzędu 100 kV,  długość fali deBroglie'a jest mniejsza niż rozmiary atomu, czyli teoretycznie powinniśmy móc obserwować pojedyncze atomy. Teoretycznie.

Soczewki mikroskopu optycznego, ze szkła, potrafimy wytwarzać od średniowiecza (pierwsze okulary) jeśli nie od starożytności (kropla stopionego szkła). Prowadzenie elektronów wymaga optyki elektronowej. Tę, teoeretycznie, też potrafimy budować: do odchylania elektronów wystarczy odpowiednie pole elektryczne (lub magnetyczne, jak w starym, kineskopowym telewizorze). Teoretycznie.

Podobnie jak w optyce geometrycznej (Newtona) równanie (cienkiej) soczewki jest "idealne". W rzeczywistości soczewki są grube (zob. artykuł  GK i M. Brozis "Soczewki grubasy") i powodują tzw. "abberacje". Jest tych abberacji kilka rodzajów. A w optyce elektronowej ich wpływ na rozdzielczość jest przeogromny: rozdzielczość teoretyczną i praktyczną dzieli kilka rzędów wielkości. Dopiero niedawno nauczono się mikroskopii transmisyjnej (TEM), gdzie elektrony przechodzą przez bardzo cienką próbkę i można obserwowac struktury kilkunastu atomów, np. nano-dziury w krzemie po bombardowaniu jonami helu [odnośnik za chwilę]. Ale próbka musi być pocięta.

A odmiana mikroskopii elektronowej, tzw. skanningowa (SEM) używana jest do obserwacji np. mikro-organizmów.

Za pomocą tej techniki "MicroAngela" uzyskała ten przepiękny "zwierzyniec". Thanks again!

http://www1.pbrc.hawaii.edu/microangela/

* "Klasyczny", czyli uzyskany z elektrostatyki i z E=mc², promień elektronu to chyba 2,3x10^-15m (sprawdź w wikipedii).   

Autor jest współ-konstruktorem pierwszego na świecie (1994) skanningowego mikroskopu pozytonowego (wykorzystującego anty-elektrony).

Search Results

Application of positron annihilation techniques for semiconductor studies,
G. P. Karwasz, A. Zecca, R.S. Brusa, D.Pliszka, J. Alloys and Compounds, 382 (2004) 244.

 Sara Giordani, GK, Trento, 1993. (C) Photo: "Focus"

(C) GK: tekst w trakcie pisania