Když bylo v první čtvrtině 20. století zjištěno, že se elektromagnetickým polem urychlené elektrony ve vakuu pohybují přímočaře jako světlo a lze na ně tímto polem působit podobně, jako působí čočky na částice světla, fotony, otevřela se cesta ke zcela novému způsobu zviditelňování mikrosvěta. Zprostředkovatelem obrazu se stal elektron, záporně elektricky nabitá částice s vlnovou délkou mnohonásobně menší oproti světlu, výrazně zvyšující rozlišovací schopnost mikroskopů.
Mikroskopie
V roce 1931 byl zkonstruován první prozařovací, tj. transmisní elektronový mikroskop (TEM), využívající průchodu svazku elektronů ve vakuu vzorkem velmi malé tloušťky (do 100 nm) a již roku 1939 začala komerční výroba zdokonalené verze tohoto mikroskopu.
Pořízení obrazu řádkovým snímáním (rastrováním) povrchu elektricky vodivého vzorku pomocí zaostřeného elektronového svazku v roce 1935 pak připravilo cestu druhé základní metodě elektronové mikroskopie – rastrovací, či skenovací elektronové mikroskopii (SEM); nejstarší komerční přístroj byl zprovozněn roku 1965.
Mikroskopie
Vývoj elektronových mikroskopů se již od konce třicátých let zabýval také problematikou biologických aplikací. Za své rozšíření v přírodních vědách vděčí konvenční SEM metodě nedestruktivního sušení a pokovování rostlinných a živočišných preparátů.
Výzkum v rastrovací elektronové mikroskopii v 70. až 90. letech 20. století dal pak vzniknout nejprve nízkovakuovému systému LVSEM, který umožnil pozorovat i vzorky elektricky nevodivé, a nakonec environmentálnímu skenovacímu elektronovému mikroskopu ESEM, který může pracovat i s doposud problematickými materiály – tkaninami, tuky, gely, emulzemi aj., včetně tzv. vlhkých vzorků, k nimž patří i většina biologických objektů.
Mikroskopie
Rastrovací (skenovací) elektronová mikroskopie (dále jen SEM) patří k hojně využívaným zobrazovacím metodám moderní biologie. Je ceněna především pro svou mimořádnou schopnost detailního, plastického a kontrastního vykreslení povrchu preparátů, pro velkou hloubku ostrosti a pro zvětšení překonávající možnosti světelné mikroskopie. Oproti tisícinásobnému zvětšení světelné mikroskopie může SEM biologické vzorky zvětšit i 100 000 krát.
Mikroskopie
Nevýhodou elektronové mikroskopie je ztráta barevné informace o vzorku; snímky jsou (s výjimkou uměle kolorovaných) pouze černobílé; elektrony barvu, tj. vlnovou délku světla odráženou předměty, „nevidí“. Podobně zůstává elektronům skryto vše, co se nachází pod pro světlo průhledným materiálem; elektrony zobrazí jen povrch, zato však důkladně.
Mikroskopie
V botanice nalézá SEM a její nízkovakuové a environmentální nadstavby LVSEM a ESEM, vytvářející v komoře se vzorkem ochrannou atmosféru vodních par, uplatnění zejména v taxonomii a fyziologii rostlin. Využívá se pro zjišťování morfologických znaků, jimiž se rozlišují druhy, pro analýzu struktur vytvářejících se při symbiózách hub a rostlin, jako je soužití hub s řasami a sinicemi u lišejníků, nebo hub s kořeny vyšších rostlin u mykorhiz, pro dokumentaci vzniku a výskytu exudátů, tj. specifických výměšků některých druhů hub a rostlin, při studiu kolonizace rostlin mikroorganismy atd.
ESEM – a částečně i LVSEM – ideálně vybavená chlazením vzorku, dovoluje zkoumat živé objekty v téměř přirozeném stavu bez poškození vyschnutím. Vzorky není nutné odvodňovat, ani pokovovat naprášením tenké vodivé vrstvy, obvykle zlata, jako u ryze vysokovakuových el. mikroskopů (HVSEM). Daní za tuto možnost je o něco menší rozlišovací schopnost.
Mikroskopie
Pořadatelé a sponzoři akce:

Botanická zahrada
PS
BOTANY.cz
Botanický ústav
MŽP