Microscope électronique | De travail | 2 types importants | Les usages

MICROSCOPE ÉLECTRONIQUE

Contenu

Qu'est-ce que la microscopie électronique?

Le microscope électronique (EM) fait référence à une méthode qui permet d'analyser et d'observer des images à très haute résolution de divers échantillons vivants et non vivants. Ces types de microscopes sont utilisés pour la recherche biomédicale afin d'examiner la forme et la structure détaillées des tissus, cellules, organites et autres complexes macromoléculaires. Les électrons (qui agissent comme une source de rayonnement lumineux dans ce cas) ont des longueurs d'onde très courtes qui aident à produire une haute résolution d'images de microscopie électronique. Généralement, la microscopie électronique est combinée à un certain nombre de techniques auxiliaires telles que l'immuno-marquage, la coupe mince, la coloration négative, etc. pour examiner certaines structures spécifiques. Les images microscopiques électroniques peuvent fournir des données importantes sur la base structurelle de la fonction cellulaire / tissulaire et de la maladie cellulaire.  

microscope électronique
Un microscope électronique précoce. Source de l'image: J Brew, téléchargé sur Wikipédia anglophone par fr: Utilisateur: Hat'nCoat., Microscope électronique Ernst Ruska - Deutsches Museum - Munich-editCC BY-SA 3.0

Quels sont les types de microscopie électronique?

Le microscope électronique peut être de deux types différents:

Microscope électronique à transmission (TEM): Le microscope électronique à transmission est utilisé pour visualiser des spécimens extrêmement minces tels que des molécules, des coupes de tissus, etc. Dans ce cas, les électrons peuvent traverser ces tissus pour projeter une image. Le MET est similaire au microscope optique composé typique à bien des égards. Comme un microscope composé, TEM est utilisé pour imager l'intérieur des cellules biologiques en couches extrêmement minces, la structure des molécules de protéines qui est contrastée à l'aide de l'ombrage métallique, l'organisation structurelle des molécules dans les filaments du cytosquelette en utilisant la technique de coloration négative, et l'arrangement des molécules de protéines structurelles dans les membranes cellulaires en utilisant la technique de congélation-fracture.

Un microscope électronique à transmission moderne. Source de l'image; David J Morgan de Cambridge, Royaume-Uni, Microscope électroniqueCC BY-SA 2.0

Microscope électronique à balayage (SEM): Le microscope électronique à balayage ou SEM dépend de l'émission d'électrons secondaires de la couche supérieure de l'échantillon. Les microscopes électroniques à balayage peuvent fournir une grande profondeur de mise au point grâce à laquelle il peut être utilisé comme microscope optique stéréo. Cela nous aide à imager les propriétés structurelles et physiques extrêmement délicates et détaillées des cellules, tissus, organites et autres complexes macromoléculaires qui ne peuvent pas être réalisées avec la TEM. Les microscopes électroniques à balayage remplissent ses applications dans le comptage cellulaire, la détermination de la taille des complexes macromoléculaires et le contrôle des processus.

La conception du microscope est appelée microscope électronique à balayage car ce microscope génère des images en balayant la surface de l'échantillon à l'aide d'un faisceau d'électrons. Les émissions de surface diffusées sont ensuite collectées à l'aide de détecteurs. Les SEM peuvent être classés en deux types, la microscopie à effet tunnel et la microscopie électronique à transmission à balayage.

Un microscope électronique à balayage. Source de l'image: Dr Graham BarbesTransmission et numérisation Jeol EMCC BY-SA 4.0

Comment fonctionne un microscope électronique?

Une démonstration du phénomène résultant après l'interaction d'un faisceau d'électrons excité avec un échantillon. Source de l'image: Claudionico ~ commonswikiInteraction des électrons avec la matièreCC BY-SA 4.0

Le fonctionnement d'un microscope électronique est similaire à celui d'un microscope optique, à l'exception du fait que la microscopie électronique implique l'utilisation de faisceaux d'électrons pour la formation d'images au lieu de photons. Un filament de tungstène chauffé ou d'émission de champ agit comme une source du faisceau d'électrons et émet un flux d'électrons haute tension d'environ 5 à 100 KeV. Un potentiel électrique positif accélère encore le faisceau d'électrons dans le vide. Ce flux d'électrons est ensuite focalisé en un mince faisceau monochromatique à l'aide de lentilles magnétiques. Le faisceau focalisé tombe sur l'échantillon échantillon en interaction avec le matériau. ces modèles d'interaction sont observés et détectés par l'écran fluorescent et la caméra pour former des images.

Quels sont les avantages de la microscopie électronique?

La microscopie électronique présente un ensemble d'avantages tels que:

  • La microscopie électronique permet d'analyser et d'observer des images à très haute résolution de divers échantillons vivants et non vivants.
  • Les images au microscope électronique peuvent fournir des données importantes sur la base structurelle de la fonction cellulaire / tissulaire et de la maladie cellulaire qui n'est pas résolue correctement par d'autres types de microscopes.
  • La microscopie électronique permet l'imagerie de structures biologiques extrêmement délicates sans les endommager.
  • La microscopie électronique fournit des images extrêmement précises si elle est correctement configurée.

Quels sont les inconvénients de la microscopie électronique?

La microscopie électronique présente un ensemble d'inconvénients tels que:

  • La construction et l'entretien des coûts de fonctionnement et d'installation des microscopes électroniques peuvent être coûteux.
  • Ces microscopes doivent être placés dans des bâtiments stables avec des instruments pour annuler les champs magnétiques afin d'obtenir des images haute résolution.
  • Les échantillons utilisés en microscopie électronique doivent être conservés sous vide pour éviter que les molécules d'air ne diffusent les électrons et interfèrent avec la formation de l'image.
  • Ces microscopes fonctionnent généralement avec des échantillons conducteurs. Ainsi, les matériaux non conducteurs nécessitent un revêtement conducteur d'alliage d'or / palladium, de carbone, d'osmium, etc. pour une image correcte.

Quelles sont les applications d'un microscope électronique?

Le microscope électronique peut trouver ses applications dans divers domaines tels que:

  1. Stockage de semi-conducteurs et de données: La microscopie électronique est largement utilisée dans divers processus de stockage de semi-conducteurs et de données tels que l'édition de circuits, l'analyse des défaillances et l'analyse des défauts.
  2. Industrie: La microscopie électronique est largement utilisée pour un certain nombre de travaux industriels tels que la fabrication d'écriture directe par faisceau, la micro-caractérisation, le contrôle qualité pharmaceutique, l'exploitation minière (analyse de libération minérale), la fractographie, la recherche en sciences alimentaires, la recherche médico-légale et l'analyse chimique ou pétrochimique.
  3. Biologie et sciences de la vie: La microscopie électronique est largement utilisée pour un certain nombre de travaux de recherche biologique tels que la cryobiologie, la cryo-microscopie électronique, la recherche sur les médicaments (par exemple les antibiotiques), la microscopie électronique diagnostique, la virologie (par exemple la surveillance de la charge virale), la tomographie électronique, la localisation de protéines, l'analyse de particules, biologie structurale, détection de particules, imagerie tissulaire et toxicologie.
  4. Recherche de matériaux: La microscopie électronique est largement utilisée dans divers objectifs de recherche sur les matériaux tels que les expériences de matériaux dynamiques, les tests de dispositifs et la caractérisation, la caractérisation in situ, Dépôt induit par faisceau d'électrons, recherche médicale, qualification des matériaux, nanoprototypage, et Nanométrologie.

Pour en savoir plus sur la visite de microscopie https://lambdageeks.com/optical-microscope/

À propos de Sanchari Chakraborty

Je suis un apprenant passionné, actuellement investi dans le domaine de l'optique appliquée et de la photonique. Je suis également membre actif de SPIE (Société internationale pour l'optique et la photonique) et OSI (Optical Society of India). Mes articles visent à mettre en lumière des sujets de recherche scientifique de qualité d'une manière simple mais informative. La science évolue depuis des temps immémoriaux. Alors, j'essaie de ma part de puiser dans l'évolution et de la présenter aux lecteurs.

Connectons-nous via https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/

Geeks Lambda