El desarrollo de este microscopio es uno de los principales logros de la física aplicada en el siglo XX y ha revolucionado nuestro conocimiento de la estructura biológica. Se basó en el descubrimiento de que un campo electromagnético actúa sobre un haz de electrones de manera análoga a la acción de una lente de cristal sobre un haz fotones.
El límite de resolución de un microscopio electrónico es varios órdenes de magnitud inferior que el del microscopio óptico y el campo en el cual se puede utilizar aumenta mucho. El paso de los electrones a través de este microscopio de transmisión está dirigido de forma análoga al paso de los rayos de luz a través de un microscopio óptico. Un haz de electrones se proyecta desde el cañón electrónico y se hace pasar por unas serie de lentes electromagnéticas. La lente condensadora colima el haz de electrones en la muestra, mediante una serie de lentes amplificadoras, se produce una imagen ampliada. La imagen se hace visible cuando interfiere con una pantalla fluorescente. En este microscopio se pueden analizar solo muestras muy delgadas (de un grosor de 10 nm o menos), ya que el poder de penetración de los electrones en la materia es débil.
Microscopio electrónico de transmisión
El microscopio electrónico de transmisión, nos da información sobre la naturaleza y las propiedades de las superficies de los substratos donde se encuentras las muestras sólidas. La base de SEM, en inglés (Scansion Electron Microscope) se compone de un haz de electrones generado por un cañón de electrones (cátodo) situado en la parte superior de la columna y su haz viene atraído hacia el ánodo, condensado por las lentes colimadoras y se focaliza sobre la muestra a través de lentes de objetivo. El haz de electrones golpea la muestra, produciendo así unos electrones secundarios. Estos electrones, producidos, vienen recogidos por un detector y convertidos en señales eléctricas y amplificadas. Las muestras que se suelen utilizar no tienen un grosos superior a 50 nm.
Otras dos técnicas muy importantes, utilizadas en el microscopio electrónico de transmisión son el sombreado metálico y la criofractura, que se utilizan sobre todo en muestras biológicas.
Para el sombreado metálico la muestra, desecada, se expone a una corriente dirigida por un metal pesado (platino, paladio, oro) produciendo así una imagen que revela su estructura tridimensional del objeto.
En la criofractura la muestra biológica se congela con nitrógeno líquido (-196ºC), luego se fractura quedando expuestas varias superficies externas e internas de la muestra. La superficie fracturada se sombrea con un metal pesado. Al final la muestra sombreada se destruye por tratamiento químico y la réplica es examinada. Estas dos técnicas han permitido estudiar la estructura de la membrana y de la pared celular.
