X射线显微术的前景和问题

　　八十年代初在X射线显微术方面，由于先进技术的发展已逐步形成面向用户的生物研究工具。当前要研究的主要问题是辐射损伤。

　　1.软X射线显微术前景

　　在生物结构研究中，在性能方面光学显微镜和电子显微镜有明显的不足。科学家的任务是填补性能上的空白。生物光学显微镜的限制几乎完全是分辨率。在给定染色的条件下，现代对比度增强，光学系统已克服了大部分样品固有的低对比度问题。

　　电子显微镜的限制很复杂。电子显微镜通常能获得高分辨率的薄的被染色的稳定样品的图像。对这类目标的成像，软X射线显微术不能也不应该与电子显微镜竟争。

　　X射线显微镜主要优点是适用于厚、并且湿状态或具有较高的辐射灵敏度的样品。

　　实际上，根据电子显微镜工作者看法，开始遇到的问题大部分是生物样品较厚、较湿，并且有较高的辐射灵敏性。已经研究很多特殊技巧和技术克服这些问题。标准处理方法是把厚样品切成薄片。为了能用眼观察整个样品，要大量的连续地观察薄样品片。为了研究神经元的突触输入到单神经细胞的结构，用了1000个连续的薄样品切片，观察由5000个电子显微镜照片重新构成神经细胞。若用较少的厚样品，每张显微照片会较复杂，并且判读也较困难。用三维成像方法会很快完成厚样品的观察并能研究许多更相似系统。

　　对厚和湿的样品提出另外一些问题，电子显微镜用厚和湿的样品，就不会得到满意的观察效果，在高压仪器中厚样品对电子束产生多次散射。在样品冷冻状态下切片并在含水冷冻状态下观察切片，是可行的。但是，这是很难处理的方法，因为要求特别清洁的仪器以避免冷冻时会落到样品上太多的污染物。虽然不清洁，但是仍然可用这种方法由一系列连续样品切片重构完整细胞。如果用厚的湿样品提供三维图像，就可消除低温冷冻样品切片带来的所有问题。

　　电子显微镜工作用下列各种方法控制辐射损伤问题:

          用高原子序数元素使样品染色以提　高其对比度(形成图像的辐射剂量与对比度的平方成反比，在电子显微术中未染色的样品一般对比度很低。)

　　·固定、脱水、置入塑料和负性染色有助于样品有较高的抗辐射能力。不必采取保护样品的所有特征的措施。

　　·如果曝光时，样品保持在低温下，会减轻样品损伤。

　　虽然用X射线显微术能去掉大部分样品制备步骤，但是，应该认识到冷却、固定和染色能使损伤达到最小值。