투과전자현미경 (Transmission Electron Microscopy (TEM))
쉽게 풀면
빛 대신 파장이 훨씬 짧은 전자빔을 사용하면 광학현미경으로는 볼 수 없는 훨씬 작은 구조까지 볼 수 있다. 투과전자현미경은 시료를 전자빔이 통과할 수 있을 만큼 아주 얇게(보통 100나노미터 이하로) 잘라 고정한 뒤, 전자빔을 시료에 통과시켜 그 안쪽 밀도 차이에 따른 그림자 형태의 상을 얻는다. 세포소기관의 미세한 막 구조나 바이러스 입자의 형태처럼 나노미터 수준의 초미세 구조를 관찰할 때 사용한다.
왜 중요한가
투과전자현미경법은 세포와 바이러스 같은 생물학적 시료부터 나노소재까지 나노미터 수준의 내부 구조를 직접 눈으로 확인할 수 있는 대표적인 기법이기 때문에 세포생물학, 바이러스학, 재료과학 논문에서 널리 쓰입니다. 다른 방법으로는 간접적으로만 추정할 수 있던 구조적 특징을 시각적으로 입증할 수 있어, 새로운 세포소기관이나 병원체의 형태를 보고하는 연구에서 결정적인 증거로 제시되는 경우가 많습니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
광학현미경으로는 볼 수 없는 세포 내부의 아주 미세한 구조를 전자빔으로 촬영했다는 뜻이다.
바이러스학 연구에서 입자 형태를 시각적으로 확인하기 위해 사용한 서술이다.
재료과학 분야에서 나노소재의 원자 수준 구조를 확인한 서술이다.
조금 더 깊게 보면
생물 시료를 투과전자현미경으로 관찰하려면 화학적 고정, 탈수, 포매, 초박절편 제작, 중금속 염색 등 여러 전처리 단계를 거쳐야 하며, 이 과정에서 구조가 원래 상태와 달라질 가능성(고정 인공산물)을 항상 염두에 두어야 합니다. 이러한 한계를 줄이기 위해 시료를 급속 동결해 물을 유리화 상태로 만든 뒤 관찰하는 저온전자현미경법이 함께 활용되기도 합니다.
주의할 점
시료를 아주 얇게 자르고 진공 상태에 두어야 하므로 살아있는 세포는 관찰할 수 없으며, 표면 형태를 보려면 주사전자현미경을 사용해야 한다.