結構生物化學/脂類/膜研究技術/電子顯微鏡
電子顯微鏡是一種用於獲取物質分子影像的技術。所得的化合物影像稱為電子顯微照片。根據裝置的解析度，顯微照片可以顯示奈米尺度上顆粒和大分子的影像。這在生物化學中特別有效，因為電子顯微照片可以提供特定蛋白質在不同角度的影像，並允許建立蛋白質外部的三維影像。該影像提供了對所討論蛋白質的結構，從而功能的見解。
電子顯微鏡的工作原理是，向特定材料發射電子束（通常在真空中以避免電子與空氣分子的碰撞）並“讀取”結果。結果的“讀取”方式不同，會為不同的材料產生不同型別的影像，並對不同型別的電子顯微鏡進行分類。這些不同型別分別是掃描電子顯微鏡 (SEM)、透射電子顯微鏡 (TEM)、掃描透射電子顯微鏡 (STEM)、反射電子顯微鏡 (REM) 和低電壓電子顯微鏡 (LVEM)。
SEM 是一種電子顯微鏡，透過用高能電子束以與電視螢幕或計算機顯示器上電子束引導類似的平行掃描線矩形陣列的形式掃描樣品表面來對樣品進行成像。電子與構成樣品的原子相互作用，產生包含有關樣品表面形貌、成分和其他特性（如電導率）的資訊的訊號。掃描電子顯微鏡的放大倍數範圍通常為 15 倍至 200,000 倍，解析度約為 5 奈米。
就在最近，2012 年 12 月，義大利科學家恩佐·迪·法布里齊奧獲得了第一個真正的 DNA 雙螺旋結構照片。在影像中，可以看到七條 DNA 鏈纏繞成一根繩索。迪·法布里齊奧使用電子顯微鏡，這是一種非常有用的技術，可以獲取奈米尺度的分子影像。他的做法是“開發了一種技術，將 DNA 鏈拉到兩個微小的矽柱之間，然後透過電子顯微鏡對其進行拍照”（格勒諾布林）。這是一個很好的例子，說明電子顯微鏡在獲取顆粒和大分子的影像方面是如何有效的。
TEM 使用高壓電子束來建立影像。然後使用電子槍發射這些電子，電子槍通常配有鎢絲陰極作為電子源。電子束由陽極/陰極機制加速，然後由靜電透鏡和電磁透鏡聚焦，並透射透過對電子透明且部分散射它們的樣品。電子束離開樣品後，電子束包含有關樣品結構的資訊，這些資訊會被顯微鏡視覺增強。透過將放大的電子影像投影到塗有磷光體或閃爍體材料（如硫化鋅）的熒光觀察屏上，可以觀察到影像。
STEM 是一種透射電子顯微鏡，電子穿過樣品，但與掃描電子顯微鏡一樣，電子光學器件將電子束聚焦到一個狹窄的區域，該區域以光柵的形式掃描樣品。此過程使這些顯微鏡適用於能量色散 X 射線 (EDX) 光譜、電子能量損失光譜 (EELS) 和環形暗場成像 (ADF) 等分析技術。這些訊號可以同時獲得，從而允許影像和定量資料的直接關聯。透過使用此過程，可以形成原子解析度影像，其中對比度與原子序數直接相關。
在 REM 中，電子束入射到表面上，但不是使用透射（TEM）或二次電子（SEM），而是檢測彈性散射電子的反射束。該技術通常與反射高能電子衍射 (RHEED) 和反射高能損失譜 (RHELS) 結合使用。該方法透過提高解析度和增加光散射來提高畫質晰度，從而在結構差異方面提高靈敏度。該方法在識別分子結構方面特別有效，因為可以測量反射電子的距離，並通過幾何操作進行計算。但是，反射方法在某些環境中可能不太有效，因為如果在真空之外進行，折射率可能不恆定。
低電壓電子顯微鏡 (LVEM) 是一種新型顯微鏡，用於觀察生物樣品。LVEM 分為兩部分：微型透射電子顯微鏡和傳統光學顯微鏡。微型透射電子顯微鏡使用肖特基型發射源、磁透鏡（用於成像）和靜電透鏡（用於控制放大倍數）將最大放大倍數提高到 500 倍。單晶 YAG 熒光屏將電子影像轉換為光學影像。微型透射電子顯微鏡僅使用 5kV 源作為加速電壓。電子顯微鏡尺寸很小（約 20 釐米），可以安裝到最大放大倍數為 400 倍的傳統光學顯微鏡中。能夠獲得最大放大倍數要歸功於 CCD 相機（用於影像記錄）的幫助。5kV 的低加速電壓使 LVEM 的成像對比度比 100kV 高 20 倍。這似乎是 LVEM 的優勢。然而，LVEM 的缺點是樣品的透射厚度低至 20 奈米，這僅限於尺寸為 20 奈米的小物體。
格勒諾布林，瑞安。“DNA 照片首次顯示雙螺旋結構。”赫芬頓郵報。2012 年。