电子显微镜的出现使人类的洞察能力提高了数百倍,不仅看到了病毒,而且看见了一些大分子,即使经过特殊制备的某些类型材料样品里的原子,也能够被看到。在超薄切片的基础上,从上世纪50年代的负染技术(分辨率2nm),上世纪60年代的三维重构技术,上世纪70年代的电子晶体学,一直到上世纪80年代的快速冷冻技术(分辨率达到0.2nm),在短短的几十年时间里,电镜技术取得了飞跃的发展,在医学、生物学、材料学、地质学、考古学、天文学等许多领域中得到了广泛的应用。随着科学技术的不断发展,电镜样品制备技术也得到飞速发展,而对于透射电子显微镜的前期制样也是多种多样:组织的固定包括化学固定和物理固定;包埋剂包括常温包埋剂和低温包埋剂;切片包括常温切片和低温切片;技术包括常规电镜和免疫电镜;电镜包括常温电镜和低温电镜等。每一种方法都有不同的应用,本课题就这些方法做出对比,总结出每种方法最适宜的应用范围以及对其的一些改进。本课题最主要研究的就是最前沿的物理固定技术,也就是高压冷冻固定技术的应用。高压冷冻固定技术的概念是Hans Moor及其合作者于1968年在瑞士苏黎世联邦理工大学首次提出的。该技术的目的是避免在制备生物组织切片时的化学固定和渗透造成的不可预知的影响,从而使得样品在进行超微结构分析时更加接近生活形态。关于透射电子显微镜的应用,使观察细胞、组织及器官的超微结构成为可能。尽管透射电镜的分辨率已达到了原子水平,但在生物样品制备过程中,常规醛类及锇酸固定、有机试剂梯度脱水会造成一些人为干扰。高压冷冻固定技术可有效避免造成这些人为干扰。因为在极短时间(30ms)可获得200μm厚度生物样品充分玻璃化,从而保证固定下来的样品非常接近原始状态。高压冷冻技术与冷冻替代、冷冻切片、冷冻断裂、光电联用等技术相结合,可以得到样品的最真实的超微结构,从而反应出生物体内的最原始的信息。