Microscopios electrónicos fueron inventados en mediados de la década de 1930 como una respuesta a las limitaciones de los microscopios de luz, que sólo pueden producir 500 X a 1000 X de aumento debido a las limitaciones impuestas a la luz de la óptica física. Luz difracta o dobla alrededor de los bordes de las lentes e inhibe la resolución o claridad del enfoque y también las capacidades de ampliación de microscopios ópticos.Utilizando haces de electrones en lugar de luz, los microscopios electrónicos pueden magnificar objetos en un rango ascendente de 300.000 X su tamaño. Esto permite a los científicos examinar objetos con detalle muy fino con casi 3-d (tres dimensiones) proyección de imagen. Se utilizan principalmente en investigación científica y médica, con aplicaciones industriales e incluso en investigaciones de pruebas de escenas de crimen.
Avances en biología en el nivel celular
El uso del microscopio electrónico ha llevado a avances en la comprensión de la estructura del material biológico. Por la coloración selectiva X-secciones (perfiles) de las muestras, investigadores han ganado detalle sobre la estructura 3-d de los organelos citoplasmáticos de la célula. Esto incluye el aparato de Golgi, neurofibrillas, cromosomas, RNA y el sistema tubular del músculo estriado. Esto condujo a un conocimiento más profundo de procesos y funciones de la célula.
Biólogos han desarrollado varias manchas destacar ciertas estructuras celulares basados en sus componentes químicos y colorantes. Originalmente estos ejemplares mejorado mancha fueron vistos con un microscopio de luz. Los tintes y manchas también ayudan ver detalles con un microscopio electrónico.
Avances en estudios del Gene en el nivel Molecular y atómico
Recientemente los científicos han producido imágenes de moléculas y átomos usando el microscopio electrónico. La estructura de hélice del ADN fue revelada por primera vez en la proyección de imagen 3D. Observaciones de otras proteínas han permitido biólogos ver su estructura y 3-interacciones con otros átomos y moléculas. Esto ha realzado estudios de la enzima en que los científicos pueden visualizar cómo la cerradura y clave mecanismo funciona tanto para formar nuevas proteínas y romper otros. Exámenes de microscopio electrónico pueden revelar las características superficiales de un objeto (topografía), su tamaño y forma (morfología), su composición y su información cristalográfica (el arreglo de los átomos) de la muestra.
Avances en biología celular y medicina
El microscopio electrónico de barrido (SEM) ha experimentado avances significativos en tecnología. Más recientemente nuevos avances en microscopía de contraste diferencial han permitido biólogos para estudiar estructuras en las células vivas sin procedimientos invasivos con tinción. Los investigadores anticipan uso de microscopia electrónica para investigar la vinculación de los átomos y mecanismos de reacción química en tiempo real en el nivel atómico.
Avances en ciencia forense
Nuevas investigaciones en tecnología de investigación de la escena de crimen permite pruebas a nivel molecular para introducirse en los juicios penales especialmente con fibra y celular. También permite la examinación de microscopio objetos extraños presentes en la escena del crimen para ser presentado en la corte.
Por ejemplo, en la década de 1990, fue asesinado un niño en la pequeña ciudad de Alaska de Glennallen. Policía y los fiscales habían condenado a un hombre del asesinato en evidencia circunstancial. Cuando apeló la condena, un científico forense analizó las partículas de hierro en el cuerpo del niño y en ropa del sospechoso con un SEM e hizo la conexión. La convicción estaba parado.
Avances en nanotecnología y Nanociencia
Nanociencia es el Reino de los átomos y partículas subatómicas. Un nanómetro es la milmillonésima parte de un metro o cien milésima parte de la anchura de un cabello humano. Un núcleo atómico es de 0.00001 nanómetro en diámetro. Una célula realiza sus funciones básicas en el nivel de la nanoescala. La ciencia está empezando a hacer avances sustanciales con el microscopio electrónico sobre resolución subatómica. Estos avances se extienden en las ciencias biológicas y químicas, así como en estado sólido y ciencia de los materiales e ingeniería.