Экологическая сканирующая электронная микроскопия

Одна из современных модификаций SEM, Экологическая сканирующая электронная микроскопия (англ, environmental scanning electron microscopy, ESEM), позволяет исследовать образцы во влажной камере без предварительного напыления металлом. Однако сканирующие микроскопы этой разновидности еще не достигли необходимого разрешения. В настоящее время ESEM широко применяется в фармацевтике для изучения структуры микрокапсул и эмульсий, начиненных разными препаратами, в том числе вирусными вакцинами. Сканирующая электронная микроскопия получила новые возможности в связи с разработкой фирмой Carl Zeiss Сканирующего гепиево-ионного микроскопа. Благодаря уникальным параметрам гелиево-ионного пучка этот прибор позволяет получить высококонтрастные изображения биологических образцов с разрешением 0,75 нм. Как в просвечивающих, так и в сканирующих электронных и ионных микроскопах образец помещают либо в вакуумную камеру, либо в камеру с пониженным давлением газа (в случае ESEM), что накладывает жесткие ограничения на характер получаемой информации. С помощью вышеописанных методов нельзя изучать динамические процессы в жидкости, например конформационные изменения вирусных капсидов. Такая возможность появилась с изобретением в 1990-х годах Сканирующей зондовой микроскопии, или Атомной силовой микроскопии (англ, scanning probe microscopy, SPM; atomic force microscopy, AFM). В данном случае изображения создаются по принципу сканирования образца зондом-кантилевером (англ, cantilever — кронштейн), с передачей на компьютер сигнала о взаимодействии в зоне контакта. Зондовые микроскопы, снабженные жидкостной ячейкой, способны «на ощупь» визуализировать вирусные частицы, адсорбированные на ровной подложке. В данном случае разрешение составляет <0,1 нм по вертикали; по горизонтали оно на порядок ниже и сильно зависит от размера объекта. С помощью AFM можно не только наблюдать динамические изменения вирусных частиц, но и проводить измерения, например, определять механическую прочность вирионов или картировать распределение электрического потенциала на их поверхности. В частности, этим методом недавно показано, что субъединицы гема ггл юти ни на на поверхности частицы вируса гриппа при снижении pH перестраиваются и образуют гексагональную решетку.