Neueste Ansätze in der Elektronenmikroskopie erzeugen Bilder der räumlichen Ausdehnung einer Probe, mit den darin enthaltene Zellen und Details der Moleküle in ihnen. Da Tumore vereinfacht ausgedrück schlecht funktionierende Zellen sind, ist eine Bildgebung in diesem Maßstab sowohl für detaillierte Diagnosen als auch für die Forschung äußerst wertvoll. Elektronenmikroske zeigen Stellen auf Proteinen, an die Arzneimittelmoleküle binden können. Eine solche Bindung kann die Funktion von Proteinen stören, die bei Krebs eine Rolle spielen.

Elektronenmikroskopie kann auch Tumorzellen im Kontext der sie umgebenden Zellen zeigen und ermöglichen es Forscher*innen, die Wechselwirkung zwischen Krebszellen und gesunden Zellen zu untersuchen. Dadurch verstehen wir, wie Krebszellen gesunde Zellen dazu bringen, sie zu unterstützen, indem sie zum Beispiel das Wachstum von Blutgefäßen zur Versorgung des Tumors fördern.

Das EMBL Imaging Centre stellt Forschenden weltweit die neuesten elektronenmikroskopischen Technologien für die Krebsforschung und viele andere Bereiche der Biologie zur Verfügung.

Elektronenmikroskopie erzeugt große Datenmengen. Einige Techniken nehmen zahlreiche Schnitte durch eine Probe auf. Andere nehmen viele Bilder verschiedener Instanzen desselben Moleküls auf, bevor sie am Computer kombiniert werden, um ein klareres Bild des Moleküls zu erhalten als jedes einzelne Bild ermöglicht. Ein Großteil dieser Ergebnisse wird in offenen Datenbibliotheken wie dem Electron Microscopy Public Image Archive (EMPIAR) des Europäischen Instituts für Bioinformatik (EMBL-EBI) hinterlegt. Hier werden die Daten katalogisiert und verwaltet, so dass Forschende weltweit darauf zugreifen können.

Elektronenmikroskope haben kleinere und kurzlebigere Dinge abgebildet, als man es bisher für möglich hielt. Wissenschaftler*innen des EMBL und des Zentrums für Infektiologie am Uniklinikum Heidelberg gelang die Bildaufnahme eines Partikel des HI-Virus (HIV), als es durch eine Pore in den Zellkern eindrang, wo es die zelleigenen Mechanismen zur Vermehrung und Ausbreitung überlistet.

Die Biologie hat die Entwicklung der Elektronenmikroskope maßgeblich vorangetrieben, aber sie finden auch in anderen Bereichen Anwendung. In den Materialwissenschaften entschlüsseln Elektronenmikroskope die Zusammensetzung von Materialien. In der Archäologie haben Elektronenmikroskope Rüsselkäfer in Getreide aus der Römerzeit, die Zusammensetzung römischer Münzen und die Bestattung eines eisenzeitlichen Kriegers auf einem Schafsfell, das längst verrottet war, nachgewiesen.