量子電鏡的樣品制備方法

來源：北京瑞科中儀科技有限公司 2025年09月08日 11:51

若“量子電鏡”實際指透射電子顯微鏡（TEM）或掃描電鏡（SEM）等高精度電鏡，其樣品制備需遵循以下技術規范，以確保成像質量與分析結果的準確性：

一、樣品代表性要求

生物組織：需避免切割或固定導致的人為假象，取材要快，通常在1分鐘內浸入電鏡前固定液（如戊二醛），且全程操作需保持在0-4℃的環境中，防止組織自溶。組織塊大小一般控制在1.0mm×1.0mm×1.0mm或2×1×1mm長形小條，觀察面需與長軸垂直。

材料樣品：需選取具有典型性的區域，避免局部缺陷干擾整體分析。例如，金屬樣品需通過機械拋光至表面粗糙度滿足要求，脆性材料（如陶瓷）適用離子切割法降低微裂紋產生。

二、厚度與尺寸控制

透射電鏡（TEM）：樣品厚度通常需小于100納米，以使電子束能夠穿透。對于塊狀樣品，需通過離子減薄、電解雙噴或聚焦離子束（FIB）等技術減薄至目標厚度。例如，金屬樣品可用電解雙噴法，陶瓷樣品則需采用離子減薄法，過程可能持續2-5天。

掃描電鏡（SEM）：樣品尺寸需適配樣品臺規格，表面需平整無刀痕。對于粉末樣品，需通過超聲波分散后滴加至碳支持膜上，避免團聚；納米顆粒則需通過微柵或超薄碳膜承載。

三、清潔與穩定性要求

表面清潔：樣品表面及制備工具需嚴格清潔，避免引入塵埃、油脂或化學殘留。生物樣品需在固定后徹底沖洗緩沖液；金屬材料需防止氧化層形成，必要時在惰性氣體環境中處理。

穩定性增強：生物樣品需通過脫水、樹脂包埋或冷凍固定增強穩定性。例如，采用梯度乙醇或丙酮脫水，避免組織收縮；使用環氧樹脂包埋后，通過超薄切片機獲得50-70納米切片。易揮發材料需采用低溫傳輸或鍍膜技術保護。

四、導電性處理（針對非導電樣品）

非導電樣品（如生物組織、高分子材料）需噴鍍金或碳層（厚度5-10納米）以消除荷電效應，確保成像清晰。鍍膜均勻性需通過標準樣品校準，推薦使用真空蒸發或濺射鍍膜技術。

五、特殊樣品制備技術

冷凍電鏡技術：適用于含水或熱敏感樣品，需快速冷凍至玻璃態，避免冰晶形成。冷凍斷裂面可通過復型技術（如鉑-碳投影）復制表面形貌。

負染色技術：病毒或蛋白質顆粒可采用醋酸鈾負染色增強對比度，便于觀察微觀結構。

FIB銑削技術：針對半導體或涂層材料，可通過機械切割-膠合-拋光流程制備截面樣品，FIB銑削可實現納米級定位加工，滿足高精度分析需求。

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