المجهر الالكتروني

 ماهو المجهر الالكتروني ؟

-يعتبر إختراع المجاهر من اهم الانجازات التي قام بها البشر و التي احدث طفرة في مجال العلوم و خاصة علوم الطبيعة و الحياة (علم الاحياء) فتزامنا مع اختراع اول مجهر يعمل بالضوء الذي ساهم في اثبات وجود كائنات حية متناهية في الصغر و اطلق عليها اسم ميكروب = ميكرو التي تعتبر كوحدة قياس.

لاشك أن اكثر شيء ارعب الانسان منذ القدم هو عدوه الغير المرئي الذي اذا دخل الى جسده اصابه بعلة قد تكلفه حياته و خوفه هو الذي ادى به الى التعلم و الاستكشاف و اختراع وسائل يحارب بها هذا العدو, لكن قبل استخدام السلاح ضد عدوك يجب ان تعرف طبيعته شكله و غيرها و هذا مامكنا به المجهر الضوئي لكن يوجد عدو اخر لايظهر في المجاهر و لايمكن فلترته وهو الفيروس كائن متناهي في الصغر الذي لم يستطع الانسان رؤيته حتى اخترع ما يسمى بالمجهر الالكتروني في عام 1931 . 

تعريف 

المجهر الالكتروني اكثر الادوات دقة في العالم فهو يستخدم حزم من الالكترون من اجل خلق صورة و تم استعماله من قبل العلماء و الفيزيائين و العديد من الاشخاص في ابحاثهم له القدرة على التكبير مليوني مرة فبفضله استطعنا حتى اعضاء الخلايا من الدخل و تأكيد صحة وجود الفيروسات و الكثير من الاكتشافات الاخرى.

التاريخ 

في عام 1931 قام الفيزيائي الالماني إرنست روسكا و المهندس الكهربائي  ماكس نول بصناعة اول مجهر الكتروني تصل قوته الى 400 تكبير و في عام 1932 قام إرنست لوبك من شركة سيمنز بصنع اول نموذج للمجهر الالكتروني بالاعتماد على صور و المعلومات التي تم وصفها في اعمال براءة إختراع رودنبرغ,بعد خمس سنوات مولت شركة سيمنز اعمال إرنست روسكا و بودفون بورس و هيلمت روسكا (شقيق إرنست) لتطوير التطبيقات مع العينات البيولوجية , في نفس العام  (1937) اخترع المجهر الالكتروني الماسح من قبل مانفريد فورن اردن,تم صنع اول مجهر عملي في جامعة تورنتو (جامعة بكندا) بواسطة إلي فرانكلين بورتون و طلابه,تم صنع اول مجهر ضوئي نافذ عام 1938 من طرف شركة سيمنز و اعتبرت كنسخة تجارية. 

انواع المجهر الالكتروني 

أ-المجهر الالكتروني النافذ Transmission Electron Microscop T.E.M 

هو نوع من المجاهر الذي يستخدم حزما من الالكترونات من اجل توضيح العينات على تكبيرات عالية جدا تصل الى 2 مليون تكبير من اجل توضيح الخلية المدروسة و قد استطاع العلماء بهذا المجهر رؤية مكونات الخلايا و لا شك انه ساهم في ازدهار المجال البيولوجي و الطبي.

يستخدم المجهر الالكتروني النافذ  شعاع إلكترون عالي الشدة من أجل رؤية الصورة. يبعث مسدس إلكترون في قمة المجهر إلكترونات تنتقل عبر أنبوب الفراغ المجهري. فبدلاً من وجود عدسة زجاجية تركز الضوء (كما هو الحال في مجهر الضوئي) ، يستخدم المجهر الالكتروني النافذ عدسة كهرومغناطيسية تركز الإلكترونات في شعاع دقيق للغاية. ثم يمر هذا الشعاع من خلال العينة ، التي يجب ان تكون رقيقة جدا  من اجل عبور الالكترونات عبرها ، والإلكترونات إما تبعثر أو تضرب الشاشة الفلورية(شاشة مشعة) في أسفل المجهر. تظهر صورة للعينة بأجزائها المتنوعة في ظلال مختلفة وفقاً لكثافتها على الشاشة. هذه الصورة يمكن دراستها مباشرة داخل المجهر الالكتروني النافذ  أو تصويرها. 

الصورة التالية توضح مكونات المجهر الالكتروني النافذ 

صورة تم رسمها من قبل  Graham Colm   عضو في موقع Wikimedia commons  تم تعريب الصورة من اللغة الانجلزية من قبل سهيل صيد 

الصورة التالية توضح شكل المجهر الضوئي النافذ في الحقيقة 

This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.

ب-المجهر الالكتروني الماسح Scanning Electron Microscope S.E.M

يستخدم المجهر الإلكتروني الماسح شعاعاً مركزاً من الإلكترونات عالية الطاقة لتوليد مجموعة متنوعة من الإشارات على سطح العينات الصلبة. إن الإشارات المستمدة من تفاعلات عينة الإلكترون تكشف عن معلومات عن العينة بما في ذلك المورفولوجيا الخارجية (النسيج)  و الشكل التضاريسي لسطح العينة بمزيد من الوضوح و العمق والتركيب الكيميائي والتركيب البلوري ، وتوجه المواد المكونة للعينة. في معظم التطبيقات ، يتم جمع البيانات على مساحة مختارة من سطح العينة ، ويتم توليد صورة ثنائية الأبعاد التي تظهر الاختلافات المكانية في هذه الخصائص. ويمكن تقليد المناطق التي يتراوح عرضها بين 1 سم إلى 5 ميكرون تقريباً في نمط المسح الضوئي باستخدام التقنيات التقليدية للتدفق الصوتي.

صورة توضح المجهر الالكتروني الماسح

الصورة ملتقطة من طرف T. Bednarz عضو في موقع Wikimedia Commons

مساوئ استخدامات المجهر الالكتروني 

على الرغم من الميزة العظيمة للتوضيح الضخم و التكبير العالي,فإنه يوجد بعض المساوئ في المجهر الالكتروني,على سبيل المثال لا يمكننا دراسة العينة و هي حية بسبب تفريغ الغرفة من الهوء ضف على ذلك عملية التجفيف و قطع العينة الرفيع يمكن ان يغير من مورفولوجيا الخاصة بالعينة.

لايمكن الاعتماد على المجهر الالكتروني لوحده لتحديد بنية الخلية و اعضائها و فيجب ايضا استخدام مجاهر اخرى مثل مجهر المجال المبهر و مجهر قياس الاطوال و تحضيرات مصبوغة فكل طريقة تكشف معلومة جديدة لم نكن نراها في الطريقة التي قبلها و عليه فيمكن ان نقول انها تكمل بعضها البعض.