Проблемы связанные с низким контрастом биологических объектов

В настоящее время проблемы, связанные с низким контрастом биологических объектов, отчасти удается преодолеть с помощью Низковольтной просвечивающей электронной микроскопии (англ, low-voltage ТЕМ). Разрешение лучших приборов этого типа, свободно помещающихся на письменном столе, составляет около 2 нм, что вполне достаточно для морфологической идентификации большинства вирусов. Контрастировать препараты обычно не требуется, так как при ускоряющем напряжении 5 кВ контраст изображения в 300 раз выше, чем в обычных электронных микроскопах, работающих при ускоряющем напряжении 100-120 кВ. Следует, однако, учитывать, что низковольтный электронный луч способен проходить только сквозь тонкие препараты (менее 50 нм), и поэтому дополнением к подобным приборам должны быть современные ультрамикротомы, а также вакуумные испарители, используемые для изготовления срезов и подложек.

Основной недостаток просвечивающей электронной микроскопии заключается в том, что подготовка биологических образцов предполагает либо высушивание в вакууме, либо обезвоживание с целью приготовления срезов. В обоих случаях биологический материал деформируется, что приводит к многочисленным артефактам. Собственно говоря, с помощью классических методов получают изображения контрастирующих соединений, а не самих вирусных частиц. В качестве альтернативы просвечивающей электронной микроскопии недавно разработан метод Криоэлектронной микроскопии (англ, cryo-electron microscopy), позволяющий получать изображения неокрашенных вирусных частиц в их естественном гидратированном состоянии. В данном случае препарат представляет собой вирусную суспензию, мгновенно замороженную жидким азотом (-186°С); при этом вода не успевает кристаллизоваться. Охлажденный препарат немедленно помещают в криодержатель электронного микроскопа. Поскольку вирусные частицы по электронной плотности мало отличаются от воды, изображение получается недостаточно четким; его качество можно повысить с помощью фазово-контрастного устройства и компьютерной обработки сигнала.