Microscopi elettronici sono stati inventati a metà del 1930 come risposta alle limitazioni dei microscopi ottici, che possono solo produrre 500 X 1000 X ingrandimento a causa dei vincoli imposti sulla luce di fisica ottica. Luce diffrange o piega intorno ai bordi delle lenti e inibisce la risoluzione o la chiarezza di messa a fuoco e anche le funzionalità di ingrandimento di microscopi ottici.Utilizza fasci di elettroni invece della luce, microscopi elettronici può ingrandire oggetti ad una gamma verso l'alto di 300.000 X loro dimensione. Questo permette agli scienziati di esaminare oggetti in dettaglio estremamente fine con quasi 3D (tridimensionale) imaging. Vengono utilizzate principalmente nella ricerca medica e scientifica, con applicazioni industriali e anche in indagini di criminalità scena prova.
Avanzamenti nella biologia a livello cellulare
L'uso del microscopio elettronico ha portato a progressi nella comprensione della struttura del materiale biologico. Dalla macchiatura selettivamente X-sezioni (sezioni) di esemplari, i ricercatori hanno guadagnato dettaglio sulla struttura 3-d degli organelli citoplasmatici nella cella. Questo include l'apparato di Golgi, neurofibrille, cromosomi, RNA e il sistema tubolare del muscolo striato. Ciò ha condotto ad una conoscenza più approfondita delle funzioni delle cellule e dei processi.
I biologi hanno sviluppato varie macchie mettere in luce alcune strutture cellulari basati sui loro componenti chimici e coloranti. Originariamente questi esemplari avanzata macchia erano visti con un microscopio ottico. I coloranti e le macchie di aiuto anche visualizzazione dei dettagli con un microscopio elettronico.
Avanzamenti negli studi di Gene a livello molecolare e atomico
Recentemente gli scienziati hanno prodotto immagini di molecole e atomi usando il microscopio elettronico. La struttura a elica del DNA è stata rivelata per la prima volta in imaging 3D. Osservazioni di altre proteine hanno permesso biologi vedere la loro struttura e 3-d interazioni con altri atomi e molecole. Questo ha migliorato gli studi degli enzimi in quanto gli scienziati possono visualizzare come la serratura e la chiave meccanismo funziona sia per formare nuove proteine e abbattere gli altri. Microscopio elettronico esami possono rivelare le caratteristiche della superficie di un oggetto (topografia), le sue dimensioni e forma (morfologia), la sua composizione e sua informazione cristallografica (disposizione degli atomi) dell'esemplare.
Avanzamenti nella medicina e biologia cellulare
Microscopio elettronico a scansione (SEM) ha subito significativi avanzamenti nella tecnologia. Più recentemente nuovi sviluppi nella microscopia di contrasto differenziale hanno permesso biologi per studiare le strutture in cellule viventi senza procedure invasive di colorazione. I ricercatori anticipano usando la microscopia elettronica per indagare il legame degli atomi e meccanismi di reazione chimica in tempo reale a livello atomico.
Avanzamenti nelle scienze forensi
Nuova ricerca nella tecnologia di ricerca di crimine scena permette l'evidenza a livello molecolare per essere introdotto in procedimenti penali soprattutto con fibra e cellulare. Permette anche per l'esame di oggetti estranei microscopici presenti sulla scena del crimine di essere presentato in tribunale.
Ad esempio, nel 1990, un bambino è stato assassinato nella piccola città dell'Alaska di Glennallen. Polizia e pubblici ministeri condannato un uomo locale dell'omicidio su prove indiziarie. Quando ha fatto appello la convinzione, uno scienziato forense analizzati particelle di ferro trovate sul corpo del bambino e sull'abbigliamento del sospettato con un SEM e ha fatto il collegamento. La convinzione è levato in piedi.
Progressi nella nanotecnologia e nanoscienze
Nanoscienza è il Regno degli atomi e, possibilmente, le particelle subatomiche. Un nanometro è un miliardesimo di un metro, o un centinaio-millesimo della larghezza di un capello umano. Un nucleo atomico è circa 0,00001 nanometro di diametro. Una cella esegue le funzioni di base a livello di nanoscala. Scienza sta cominciando a fare progressi sostanziali con il microscopio elettronico su risoluzione subatomico. Questi progressi si estendono bene in scienze biologiche e chimiche nonché come in stato solido e scienza dei materiali e ingegneria.