電子顕微鏡の普及について、我々の生活の中でどのような影響を及ぼすのか?良い面と悪い面を教えてください。

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A 回答 (2件)

「電子顕微鏡の普及」というのがどういう意味なのか分かりませんが、


走査型電子顕微鏡(SEM)や透過型電子顕微鏡(TEM)というものはすでに世の中(大学や企業の研究所)には一般的に普及していますよね。
それで実際に何ができるのかというと、「今までは見えなかった細かいものまで見える」ということです。具体的には今までは推定で確認できなかったことが実際に確認できることで、これまでの理論の真偽を検証でき学術的に大きな飛躍が見込めたり、犯罪捜査などでもこれまでは分からなかった遺留品の詳細がわかったりします。そういう意味では様々な分野での技術的進歩により世の中が便利になるというのが良い面でしょうか?
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電子顕微鏡のおかげで、細菌の姿もしっかり撮影できるようになりました。

O-157でも、新聞に写真が載ります。
ヤ○ルト菌も、いろいろ新しいのがみつかると新製品に結びつきます。

日常生活で、というと、そんなところでしょうか。
全般には、新しい技術のおかげでいろんなことが便利になるのですが。

悪い面、というと、電子顕微鏡のおかげで、それまでばれなかったものがばれて、刑務所に行った・・とか・?
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生物についてです。

1993年に、ルスカが電子顕微鏡を発明しましたが、その電子顕微鏡の分解能はどれくらいだったのですか?単位、数字も一緒にお願いします。

Aベストアンサー

ルスカが電子顕微鏡を制作したのは,1931年と思います。75KV透過型で,倍率1万2千倍,分解能は50nm程度でした。当時は波長が解像度に影響することが解っていませんでしたから実用的ではないと評価されたようですね。その後電子光学の理論が深まり,ルスカはシーメンス社で100KV,倍率3万倍,分解能7nmを開発して商品化したことはあまりにも有名ですからご存じのことと思います。

Q電子顕微鏡とレーザー顕微鏡の違いってわかりますか??

私は4月から、生物学教室にいるのですがレーザー顕微鏡と電子顕微鏡の違いがよくわかりません。
分解能や価格が違うのでしょうか??(なんかHPみても価格のっていなかったりと。。)
また生物学ではどちらを使うとかあるのでしょうか?

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レーザー顕微鏡というと、生物学系なら共焦点(confocal)レーザー顕微鏡ですね。一種の蛍光顕微鏡で、励起光源がレーザー光のものです。レーザー光源装置やステージ(焦点面)の制御装置、検出装置などがついていますが、それらをはずせば普通の光学顕微鏡です。励起光があたると焦点面以外も光るので、普通の蛍光顕微鏡だと厚みのある(厚みのないものはないですが)標本からシャープな像が得られません共焦点だと観察している焦点面だけから蛍光が検出器にはいるようになっていて、焦点面以外からもれてくる蛍光で解像度を落とすことがありません。焦点面を順次変えていきながら(続にZ軸を切るといいます)撮像することで擬似的な連続切片(光学切片といいます)の像を得ることもできるし、それを3次元に再構成することもできたりします。蛍光顕微鏡ではうまくできない、やや厚みのある試料や、タンパク質の細胞内の局在のような高解像度が必要な観察を可能にしています。また電子顕微鏡と違って試料作成法(固定、薄切、染色など)の自由度は、普通の光学顕微鏡と同程度に高いので、やり方によっては生きた組織や細胞の連続撮影(timelaps)も可能です。

電子顕微鏡には大きく分けて、透過型(TEM)と走査型(SEM)があります。どちらも光ではなく、電子線を使って見ます。電子線を使うと何がいいかというと、光の波長はかなり大きく、どんなに倍率を上げても波長より細かいものを見分けられないですが、電子線はそれよりはるかに小さいので、より細かいものが見分けられる、つまり解像度が比較にならないくらい高いし倍率も上げられるということです。
TEMは、ちょうど光学顕微鏡で試料を透過した光を見るのと同じように、非常に薄く切った試料を透過した電子線を検出します。電子線の通しやすさが構造によって違ったり、電子を吸収するような物質で染色する(オスミウムとか金属コロイドとか)ことで微細な構造を見ます。
SEMであれば、ちょうど人の目が物に当たった光の反射で凹凸が認識できるように、凹凸のあるものに電子線をあててその反射を検出します。

レーザー顕微鏡というと、生物学系なら共焦点(confocal)レーザー顕微鏡ですね。一種の蛍光顕微鏡で、励起光源がレーザー光のものです。レーザー光源装置やステージ(焦点面)の制御装置、検出装置などがついていますが、それらをはずせば普通の光学顕微鏡です。励起光があたると焦点面以外も光るので、普通の蛍光顕微鏡だと厚みのある(厚みのないものはないですが)標本からシャープな像が得られません共焦点だと観察している焦点面だけから蛍光が検出器にはいるようになっていて、焦点面以外からもれてくる蛍...続きを読む

Q電子顕微鏡と光学顕微鏡、それぞれの長所・短所

顕微鏡には大別すると電子顕微鏡と光学顕微鏡がありますが、それぞれどのような長所・短所を持っているのですか? 倍率などでは圧倒的に電子顕微鏡のほうが優れているはずなのに、光学顕微鏡も今日まで現役を守り通しているということはなにか電子顕微鏡には無い優れた点があると思うのですが…。装置が複雑であるかそうでないかを起因とする幾つかの違いはだいたい分かるのですが。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

実際に使う分野では、小さなものが見られるほどいいとは限りません。
たとえば、ガン細胞をみたい時に、ガン細胞を作っている分子や原子がみえちゃったら、その細胞全体がどういう恰好してるのか見えないですよね。

その分野によって、必要な倍率があります。
また、電子顕微鏡では色はないですね。
いまあげたガン細胞の検査なんかでは、色は重要な意味を持ちます。

ある程度低い倍率で見なければ見えないものもあるので、これから先も電子顕微鏡も光学顕微鏡も共存していくことでしょう。

鉱物学なんかでは、数十倍の顕微鏡じゃないと役に立たないなんてのもあるんですよ。

また、位相差顕微鏡、シュリーレン干渉顕微鏡、偏光顕微鏡といった、光の特性を利用した顕微鏡は電子顕微鏡では不可能です。(理論的にはできるのもありますけど)

Q光学顕微鏡、電子顕微鏡、ビデオ顕微鏡の違いって何ですか??

今度、授業で顕微鏡についてやるのですが
色々みていると光学顕微鏡やビデオマイクロスコープ、電子顕微鏡などの名前が見当たります。
これらの違いって何なのでしょうか??

Aベストアンサー

光学顕微鏡:
普通に光を使って拡大して見るもの。普通顕微鏡といえばこれをさす。
実際には、光学系の種類や使用する光の種類などでいろいろな種類に分かれる。
光学顕微鏡で観察に使用する光(普通は可視光)は波長が400-750nm程度の範囲になるが、どうしても波長よりも短い間隔を見分けることが難しくなってくる。レンズの種類を変えてもこの限界を突き破ることはできない。

電子顕微鏡:
より小さい物を拡大して観察するにはより波長の短い波を使用する必要があるため、比較的短い波長を容易に作り出すことができる電子線を使い顕微鏡としたもの。光学顕微鏡でのレンズの代わりに電界や磁界で電子線を曲げる。
加速電圧にもよるが、1nm程度の分解能を得ることも可能。
光学顕微鏡と違い、電子線はそのままでは見えないので感光剤や蛍光塗料、センサーで像を捉える。

ビデオ顕微鏡:
光学顕微鏡は普通接眼レンズに目をつけて観察するが、目の代わりにCCDカメラ等を用いて得られた像を電気的な信号に変換、ディスプレイに表示するもの。録画や画像解析を組み合わせて使用することができる。
現在はPCに接続するタイプが多い。

このほかにも走査型プローブ顕微鏡とよばれるものがあるが像を得る原理が全く異なる。
(上記の光学顕微鏡、電子顕微鏡、ビデオ顕微鏡は基本的に対象物の一転から出た光もしくが電子が結像面の一点に集光する現象を使用しているが、プローブ顕微鏡は対象となる物体の表面を針でなでて表面の凹凸を調べる。)

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Q細胞内で電子顕微鏡と光学顕微鏡で見れるもの

細胞内で、電子顕微鏡でしか見ることができないものと光学顕微鏡で見れるものを教えてください。
つまり、電子顕微鏡の方が性能が高いと思いますのでその見れるものの違いを教えてください。

Aベストアンサー

一般的な細胞構造で…
光学顕微鏡で観察不可能で電子顕微鏡で観察可能な構造

小胞体
リボソーム
リソソーム

だと思います。

Q電子顕微鏡で見る析出物は何故一方向に整列してるんですか?

電子顕微鏡で析出物を観察する機会があったのですが、析出物はある一方向に整列しているものと、それと垂直な方向に整列しているものばかりで、変な方向に向いているものは全然ありませんでした。
材料の種類を変えると析出物の形は変わりましたが、やはり整列の仕方は同じような感じでした。
これは何故でしょうか?
必ずしも実際に析出物がそのように析出しているわけではない、と電子顕微鏡のオペレーターの方は言っていましたが、理由が分かりません・・・

Aベストアンサー

元物理屋です。

それは原子分子が析出する際に、結合の腕の方向が決まっているからです。変な方向に向くと、エネルギー的に不利になるので、エネルギーが低くて安定した状態に落ち着いているからです。

中には、不純物などのため、少しは不規則性もあるでしょうね。

Q電子顕微鏡が1番?

電子顕微鏡は電子を利用して原子などを見る事が出来ると聞いた事があります。
今現在、電子顕微鏡が1番小さなものを観察する事が出来る装置なのでしょうか?
もしそうなら、電子を利用しているわけだから電子の観察は出来ないということなのでしょうか?
電子より大きいものであればすべて観察できるのでしょうか?
最小でどのくらいの大きさのものまで観察できるのでしょうか?
また、電子顕微鏡でどのように電子が使われて観察できるのでしょうか?
簡単に説明できるものでしたら、教えてください。
沢山質問してしまいましたが、お答えください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

現在13億分の1センチメートルまで、水素原子より少し小さい程度までの解像度を得る技術が開発されています。

しかし、電子の反射の状態を検出して解析するので、電子の大きさに比べればかなり大きいものですし、動いているものを観察する技術ではないです。原子も定常状態を平均的に観察しているので、表面的な配列を見ていると認識するべきでしょう。

素粒子を操れる技術が開発されれば、しかも光なみの高速を解析できれば、電子もある程度解析できる可能性はありますが、まだまだ未来の空想の域です。

あと、走査型電子顕微鏡で見ているのがよく知られている写真で、原理の参考をあげておきます。http://www.remus.dti.ne.jp/~kkkkwing/index.html

他に透過型などありますが、詳しくは書けないので何か本を読んでいただくことが理解の近道です。

参考URL:http://www-6.ibm.com/jp/domino05/ewm/NewsDB.nsf/2002/08093?OpenDocument&Print

Q透過型電子顕微鏡について

TEM、透過型電子顕微鏡で生物試料の観察をおこなうには通常、試料を包埋した樹脂の薄切切片をグリッドに載せて電子染色し、場合によってはカーボン蒸着などをして、観察しますが、基本的には切片はむき出しです。光学切片のようにカバーグラスの類で覆っていないわけで、とても不安な気になります。うっかり切片の表面にピンセットなんかで触れてしまったり、表側を下にして落としてしまったり、摘むのに手間取ったりするとせっかくの切片に傷が入ったり砕けてしまいそうでいつも戦々恐々としています。
そこでお聞きするのですが、グリッドそのものを何かの保護カバーの類で覆ってしまうというのは不可能なのでしょうか。ようは電子線を透過させればいいのだから重金属を含んでいない樹脂の類ならそういったカバーが作れそうな気がするのですが、TEM関連製品のカタログ等を見てみてもその手の製品が開発されていたりするという話は聞いたことがありません。原理的に不可能なのでしょうか。
また、少し話は変わりますが、TEMで観察するとき、いつもグリッドの格子が邪魔で肝心の観察対象が見れないということがよくあります。グリッドはなぜ金属製なのでしょう。今なら頑丈な合成プラスチックがいろいろありますし、電子線を透過させる性質のグリッドを開発できれば格子で観察範囲が制限されることがなくなると思うのですが不可能なのでしょうか。
私は生物系専門で物理系はよく分かっておらず電子顕微鏡のシステムについても教科書レベルの知識しかないので、的外れなことを言っているかもしれませんが、ぜひこの二つの疑問についてお答えいただけないでしょうか。

TEM、透過型電子顕微鏡で生物試料の観察をおこなうには通常、試料を包埋した樹脂の薄切切片をグリッドに載せて電子染色し、場合によってはカーボン蒸着などをして、観察しますが、基本的には切片はむき出しです。光学切片のようにカバーグラスの類で覆っていないわけで、とても不安な気になります。うっかり切片の表面にピンセットなんかで触れてしまったり、表側を下にして落としてしまったり、摘むのに手間取ったりするとせっかくの切片に傷が入ったり砕けてしまいそうでいつも戦々恐々としています。
そこでお...続きを読む

Aベストアンサー

電子は他の物質に非常に強く吸収されてしまうので、厚い試料は観察できません。(ご存じだと思いますが。)ですから、何かでおおうにしても非常に薄いものでないと電子が通りません。電子が通るくらい薄いものは非常に壊れやすく保護カバーとしての役目をしません。

ということで、試料保護のために他のもので覆ってしまうと観察のじゃまになるだけで何の得もないので、試料を汚さないように慎重に実験してください。

>表側を下にして落としてしまったり、

裏でも表でも、汚れた場所に落とした試料は使うべきではありません。
もしそれで付着した異物が電子線にあたってガスを出すようなものであったばあい、
顕微鏡そのものにダメージを与えないとも限りませんから。

>グリッドはなぜ金属製なのでしょう。

グリッドを絶縁体にするとやってきた電子が逃げる場所がないのでグリッドの上に電子がたまります。電子同士は互いに反発し合うので、グリッド上に電子がたまっているとフィラメントからきた電子に影響を与え像をゆがめます。グリッドが金属なのは、電子を逃がして電荷がたまらないようにしているからです。

電子は他の物質に非常に強く吸収されてしまうので、厚い試料は観察できません。(ご存じだと思いますが。)ですから、何かでおおうにしても非常に薄いものでないと電子が通りません。電子が通るくらい薄いものは非常に壊れやすく保護カバーとしての役目をしません。

ということで、試料保護のために他のもので覆ってしまうと観察のじゃまになるだけで何の得もないので、試料を汚さないように慎重に実験してください。

>表側を下にして落としてしまったり、

裏でも表でも、汚れた場所に落とした試料は使う...続きを読む

Q電子顕微鏡

電子顕微鏡って、電磁波で物体を認識しているのかと思いますが、
もし電磁波が体に悪いものだった場合、
周りにいる人や操作している人にも悪影響がありますか?
周りにいる人はどの位電磁波を浴びますか?
電子顕微鏡の操作って危険でしょうか?

Aベストアンサー

まだ適当な回答が出ていないようですので、投稿します。

電子顕微鏡には、
・透過型電子顕微鏡 = 薄い物体の裏に突き抜ける電子を見る
・走査型電子顕微鏡 = 物体から反射した電子や二次電子を見る
の2通りがあり、どちらも電子を検出、それを像に変換しています。
電子線はβ線と同一人物であり、荷電粒子です。
荷電粒子は物質との相互作用が大きいので、厚い真空容器を通り抜けてくることはありません。

しかし、見落としてはいけないことは、


物体に電子を当てると、物体からX線が出る!!!


ということです。

X線を学校で最初に習うとき、基本事項として、X線の発生方法を学ぶはずです。
発生方法とは、すなわち、電子線を物体に当てる、ということです。

実際、電子顕微鏡にX線の検出器もつければ、像の観察だけでなく元素の分析もできます。
(EDSと言います)
なぜならば、発生するX線は「特性X線」と呼ばれる、その元素固有の波長のX線だからです。


・・・というわけで、
そのエックス線が真空容器を突き抜けてくるか否かですが、
真空容器が厚いのでX線が十分減衰すること、
試料に当てる電子線は試料が帯電したりダメージを受けたりしない程度の微弱な(=電流の小さい)電子線であること、
ということがありますので、人体への影響は気にする必要がありません。

まだ適当な回答が出ていないようですので、投稿します。

電子顕微鏡には、
・透過型電子顕微鏡 = 薄い物体の裏に突き抜ける電子を見る
・走査型電子顕微鏡 = 物体から反射した電子や二次電子を見る
の2通りがあり、どちらも電子を検出、それを像に変換しています。
電子線はβ線と同一人物であり、荷電粒子です。
荷電粒子は物質との相互作用が大きいので、厚い真空容器を通り抜けてくることはありません。

しかし、見落としてはいけないことは、


物体に電子を当てると、物体からX線が出る...続きを読む

Q電子顕微鏡について ♡**♡

電子顕微鏡で何か物を見られることになったんですけど、何を見たらいいですか?

Aベストアンサー

立体的に見えますから、嫌いでなければ虫なんて
迫力あっていいと思います。
昔雑誌の写真で見たことありますが、
細い毛のような物があったりして
すごく細かい所まで映ってました。
ただ、色はわからなく白黒写真になります。


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