Вирусы — это мельчайшие биологические структуры, размер которых варьируется от 20 до 300 нанометров. Такие размеры недоступны для наблюдения через обычный световой микроскоп. Только с помощью электронного микроскопа учёным удалось впервые "увидеть" вирусы, изучить их форму, строение и особенности взаимодействия с клетками. Это стало настоящим прорывом в микробиологии и вирусологии.
Электронный микроскоп, в отличие от оптического, использует поток электронов, а не световые лучи, что позволяет получить изображение с разрешением до 0,1 нанометра. Существует два основных типа электронных микроскопов, которые применяются для изучения вирусов:
Просвечивающий электронный микроскоп (ПЭМ) — позволяет рассматривать внутреннюю структуру вирусных частиц, их капсид, генетический материал и даже оболочку.
Сканирующий электронный микроскоп (СЭМ) — используется для получения трёхмерных изображений поверхности вирусов и заражённых клеток.
С помощью ПЭМ учёные впервые увидели вирус табачной мозаики, а затем и вирусы, вызывающие опасные заболевания у человека: грипп, ВИЧ, оспу, коронавирус и другие. Эти исследования помогли понять, как вирус проникает в клетку, как он "перепрограммирует" её и размножается.
Чтобы наблюдать вирус под электронным микроскопом, требуется специальная подготовка образца. Вирусы фиксируются, обезвоживаются, контрастируются солями тяжёлых металлов и наносятся на тонкие плёнки. В случае сканирующего микроскопа — часто покрываются металлом для лучшей проводимости и визуализации.
Наблюдение вирусов под электронным микроскопом имеет огромное значение для медицины и биотехнологий. Это позволяет не только диагностировать инфекционные заболевания, но и разрабатывать вакцины, антивирусные препараты и проводить фундаментальные исследования в области молекулярной биологии.
Таким образом, электронный микроскоп стал ключевым инструментом в изучении вирусов — невидимых, но мощных агентов, влияющих на здоровье человека и экосистему в целом.
