一、电子显微镜的结构

电镜的主要结构有：电子光学系统、真空系统、供电系统。

1.电子光学系统

1）照明部分

（1）阴极：又称灯丝，一般是由0.03～0.1毫米的钨丝作成V或Y形状。

（2）阳极：加速从阴极发射出的电子。为了安全，一般都是阳极接地，阴极带有负高压。

（3）控制极：会聚电子束；控制电子束电流大小，调节象的亮度。

阴极、阳极和控制极决定着电子发射的数目及其动能，因此，人们习惯上把它们通称为“电子枪”。   

（4）聚光镜：由于电子之间的斥力和阳极小孔的发散作用，电子束穿过阳极小孔后，又逐渐变粗，射到试样上仍然过大。聚光镜就是为克服这种缺陷加入的，它有增强电子束密度和再一次将发散的电子会聚起来的作用。

2）成像放大部分

（1）试样室：位于照明部分和物镜之间，它的主要作用是通过试样台承载试样，移动试样。

（2）物镜：电镜的最关键的部分，投射电镜的好坏，很大程度上取决于物镜的好坏。物镜的最短焦距可达1毫米，放大倍数约为300倍，最佳分辨本领可达1埃，目前，实际的分辨本领为2埃。

（3）中间镜

（4）投影镜

二、电子显微镜的成像原理

目前，电子显微镜技术（electron microscopy）已成为研究机体微细结构的重要手段。常用的有透射电镜（transmission electron microscope，TEM）和扫描电子显微镜（scanning electron microscope，SEM）。与光镜相比，电镜用电子束代替了可见光，用电磁透镜代替了光学透镜，并使用荧光屏将肉眼不可见电子束成像。

1、透射电子显微镜（Transmission electron microscope，TEM）

在真空条件下，电子束经高压加速后，穿透样品时形成散射电子和透射电子，它们在电磁透镜的作用下在荧光屏上成像。

电子束投射到样品时，可随组织构成成分的密度不同而发生相应的电子发射，如电子束投射到质量大的结构时，电子被散射的多，因此投射到荧光屏上的电子少而呈暗像，电子照片上则呈黑色。称电子密度高（electron dense）。反之，则称为电子密度低（electron lucent）。

2、扫描电镜（Scanning Electron microscope）

扫描电镜是利用二次电子信号成像来观察样品的表面形态。用极细的电子束在样品表面扫描，激发样品表面放出二次电子，将产生的二次电子用特制的探测器收集，形成电信号运送到显像管，在荧光屏上显示物体。（细胞、组织）表面的立体构像，可摄制成照片。

扫描电镜能观察较大的组织表面结构，1mm左右的凹凸不平面能清所成像，故放样品图像富有立体感。

三、样本的制备

由于电子易散射或被物体吸收，故穿透力低，必须制备更薄的超薄切片（通常为50～100nm）。

其制备过程要求极严格。要在机体死亡后的数分钟钓取材，组织块要小（1立方毫米以内），常用戊二醛和饿酸进行双重固定，树脂包埋，用特制的超薄切片机（ultramicrotome）切成超薄切片，再经醋酸铀和柠檬酸铅等进行电子染色。

四、电镜技术的应用

在生命科学领域可用于胚胎及组织发生学方面的研究和观察；在临床上可用于多种疾病亚细胞结构病变的观察和诊断，特别是肾小球疾病及肌病的诊断，以及一些疑难肿瘤的组织来源和细胞属性判定，如一些去分化、低分化或多向分化肿瘤的诊断和鉴别诊断；最早关于细胞凋亡的形态学描述也是源于电镜的观察。

随着电镜技术的不断发展，以及与其他方法的综合使用，还出现了免疫电镜、电镜细胞化学技术、电镜图像分析技术及全息显微术等。

电镜技术也有其局限性：如电镜设备昂贵、样本制备较复杂、实验费用较高；另外，由于样本取材少，观察范围有限，有时还可能会遗漏信息；当用于辅助肿瘤外检诊断时，只能判定组织或细胞的来源，不能确定肿瘤的良恶性。