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Für die Untersuchung im TEM müssen die Proben sehr dünn und elektronentransparent sein. Mit einem Ultramikrotom, das mit speziellen Glas- oder Diamantmessern ausgestattet ist, lassen sich ultradünne Schnitte von 20-100nm Dicke erzeugen. Das Ultamikrotom ermöglicht den Transfer der Dünnschnitte meist über ein Wasserbad auf runde Objektträger-Netze, den TEM-Grids. Diese Grids bestehen meistens aus Kupfer, Gold oder Nickel und sind oft mit einem Kohle- oder anderen ultradünnen Filmen beschichtet. Vor dem Aufbringen von Zellen oder Makromolekülen aus wässrigen Lösungen muss dieser Kohlefilm hydrophil, also benetzbar gemacht werden. Das geschieht mit Hilfe von ionisiertem Restgas in einem Plasma-Reiniger (Plasma Cleaner) bzw. Beglimmgerät (Glow-Discharge).

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