전자현미경의 시료전처리

소개글

전자현미경의 기본원리 및 응용에 관한 시리즈 4편.
전자현미경으로 표면을 관찰할 때 가장 골치 아픈 시료전처리에 대한 개괄적 설명.

목차

SEM 시료 전처리법

1. 일반 시료의 준비과정
- 시편보관
- 절단
-시료의 고정/마운팅
-Grinding
-Polishing
-Etching
- 세정작업
- 비전도성 시료의 Coating
- 고분자 시료의 전처리
- 반도체 시편의 전처리

2. 생체시료 제작법
- 시료채취 (sampling)
- 절편
- 고정
- 탈수 및 포매 (dehydration & embedding)
- 건조 및 시료부착 (drying & attachment)
- 코팅 (coating)

본문내용

전자현미경은 고배율 이미지를 얻을 수 있는 탁월한 장비로서 운용 및 사용법은 그다지 복잡한 편은 아니지만 측정목적에 적합한 시료 제작 및 전처리 과정이 제대로 수행되지 않았을 경우 좋은 영상을 얻을 수 없거나 왜곡된 정보를 얻게 된다.
전자현미경으로 관찰된 결과는 이미지 형태로 만들어지며 현미경 이미지의 정확한 해석을 통하여 미세구조와 기능을 이해하게 된다. 촬영된 이미지의 배율, 관찰 대상의 일반적 특징 및 구조, 촬영시까지 적용된 연구기법 등을 고려한 상태에서 전자현미경 이미지를 해석할 때에 비로소 적절한 해석이 가능하게 된다(1).
시료전처리의 중요성은 우리가 관찰하고자 하는 실제구조(real structure)가 표본의 처리과정 중 발생된 artifact에 의해 왜곡될 수 있기 때문이다. 예를 들어, 금속시편의 연마, etching, polishing 과정에서 기계적, 화학적 변형이 발생할 수 있으며, 특히 생체시료의 경우 조직의 채취로부터 측정에 이르기까지 조직처리 단계를 거치는 동안 각 단계마다 조직의 형태나 조성의 변화가 일어나서 실제 살아있는 세포나 조직과 다를 수 있기 때문이다(2).

<중 략>

■ 고정 (fixation)
시료를 살아있는 상태와 유사한 조건에서 관찰하기 위한 과정이지만 아직까지 어떠한 고정방법도 변형없이 살아있는 상태를 보존하기란 쉽지 않다.
고정액은 통상 2∼3％의 glutaraldehyde , phosphate buffer를 사용하며, 식물은 1∼2％의 potassium permanganate를 사용한다. 경우에 따라서 2단계로 고정작업을 할 때도 있다.
SEM의 경우 paraformaldehyde를 사용하여 고정하는 방법을 사용하는 경우 시료 표면 관찰에는 큰 어려움이 없으나 시료의 내부를 할단하여 관찰하는 경우에는 고정이 불완전하여 부서지기 때문에 정확한 구조 관찰이 어려운 경우가 발생할 수 있다.
잘못된 완충액을 선택하거나 고정액의 pH가 적절치 못할 경우 세포질의 유출 및 세포 내로의 수분의 침투 등의 문제가 발생할 수 있으므로 고정 시에는 고정액의 조성, 완충액의 종류와 삼투압,

참고 자료

Bozzola JJ, Russell LD: Electron Microscopy. Jones and Bartlett Publishers, Boston, USA, pp. 377-404, 1992.
박창현 외, “생물시료의 전자현미경 시료 제작 및 관찰과정에서 발생되는 인공물”, 한국전자현미경학회지 제 35 권 제 1 호 2005.
윤존도 외, “주사전자현미경 분석과 X선 미세분석”
JEOL website, www.jeol.com
채종민(경북대 의과대학), “주사전자현미경 검사의 활용”
Quorum Technoligies Website, www.quorumtech.com