ระบบลำเลียงแสงและสถานีทดลอง BL 3.2b ประกอบด้วยระบบกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบ LEEM-PEEM ของบริษัท Elmitec จากประเทศเยอรมนี ซึ่งโดยทั่วไปเป็นระบบที่ใช้ในการศึกษาทางด้านวัสดุศาสตร์ (Material Sciences) และวิทยาการด้านพื้นผิว (Surface Science) โดยในรูปแบบการทำงานด้วยระบบ LEEM จะใช้แหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนจากปืนยิงอิเล็กตรอน (electron gun) และในกรณีการทำงานด้วยระบบ PEEM จะใช้หลอดกำเนิดแสงอัลตร้าไวโอเล็ต (UV source) หรือ แสงซินโครตรอนในช่วงพลังงานของรังสีเอ็กซ์พลังงานต่ำ (Soft X-rays) ในการกระตุ้นบริเวณพื้นผิวของตัวอย่างให้มีการปลดปล่อยอิเล็กตรอนจากปฏิกิริยาการเกิด Photoemission เนื่องด้วยระบบ LEEM-PEEM ต้องอาศัยการทำงานภายใต้สุญญากาศระดับยิ่งยวด การศึกษาตัวอย่างทางชีวภาพจึงต้องอาศัยกระบวนการเตรียมตัวที่ค่อนข้างยุ่งยากหลายขั้นตอน ที่สำคัญคือการทำให้ตัวอย่างแห้ง เพื่อเป็นการกำจัดน้ำที่มีปริมาณสูง (ในตัวอย่างทางชีวภาพจะมีน้ำเป็นส่วนประกอบถึงประมาณ 75% โดยน้ำหนัก) ออกจากตัวอย่าง และการเคลือบผิวตัวอย่างด้วยโลหะที่สามารถนำไฟฟ้าได้ เพื่อป้องกันการเกิด charging effect และเพื่อให้บริเวณพื้นผิวตัวอย่างสามารถถูกกระตุ้นด้วยแสงหรืออิเล็กตรอนพลังงานต่ำ ซึ่งจะเกิดการปลดปล่อย photoelectrons ออกมาจากผิวตัวอย่าง เพื่อนำไปใช้ในการสร้างภาพด้วยระบบเลนส์แม่เหล็กไฟฟ้า

ทีมนักวิจัยประจำสถานีทดลอง ได้ริเริ่มโครงการศึกษาตัวอย่างทางชีวภาพด้วยระบบ LEEM-PEEM โดยเมื่อวันที่ 19 พ.ย. 2553 ที่ผ่านมา ทีมวิจัยดังกล่าวสามารถถ่ายภาพเซลล์สเปิร์มจากวัวโดยใช้ได้เป็นครั้งแรก โดยใช้อุปกรณ์กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน แบบ Low-Energy Electron Microscopy (LEEM) และแบบ Photoemission Electron Microscopy (PEEM) โดยใช้หลอดกำเนิดแสงอัลตร้าไวโอเล็ตซึ่งติดตั้ง ณ สถานีทดลอง PEEM ห้องปฏิบัติการแสงสยาม

ภาพถ่ายเซลล์สเปิร์มจากวัว ด้วยเทคนิค UV-PEEM (ซ้าย) และ LEEM (ขวา)

(scale bar = 5 microns)



สนใจข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเทคนิค LEEM-PEEM คลิกที่นี่

ดร. นิชาดา เจียรนัยกูร
สถาบันวิจันแสงซินโครตรอน (องค์การมหาชน)