Imagerie d'échantillons biologiques par MEB
Vue d'ensemble
Source : Peiman Shahbeigi-Roodposhti et Sina Shahbazmohamadi, Département de génie biomédical, Université du Connecticut, Storrs, Connecticut
Un microscope électronique à balayage (SEM) est un instrument qui utilise un faisceau d'électrons pour imager et caractériser les matériaux conductrices dans le vide. Comme analogie, un faisceau d'électrons est à la SEM comme la lumière est au microscope optique. La différence est que le microscope électronique donne des images de résolution et de grossissement beaucoup plus élevés. Les meilleurs microscopes optiques ont généralement une résolution jusqu'à 200 nm, tandis que les SEM revendiquent généralement une résolution de 0,5 nm. Cela est dû au fait que les microscopes optiques sont limités par la diffraction des ondes, fonction de la longueur d'onde, qui est d'environ 500 nm pour la lumière visible. Inversement, le SEM utilise un faisceau d'électrons sous tension, qui comme longueur d'onde de 1 nm. Cette caractéristique en fait des outils très fiables pour l'étude des nanostructures et des microstructures. Les microscopes électroniques permettent également l'étude d'échantillons biologiques dont la taille des caractéristiques est trop petite pour la microscopie optique.
Cette démonstration offre une introduction à la préparation d'échantillons et à l'acquisition initiale d'échantillons biologiques à l'aide d'un microscope électronique à balayage. Dans ce cas, un échafaudage cellulaire collagène-hydroxyapatite (HA) sera étudié. L'environnement sous vide du SEM et la charge induite par le faisceau d'électrons sur des échantillons non-conductifs (tels que la matière organique) créent des défis qui seront abordés dans la préparation. Les avantages et les inconvénients des différentes méthodes d'imagerie en ce qui concerne la résolution, la profondeur de mise au point et le type d'échantillon seront également discutés. Le but de cette démonstration est de donner au participant plus d'informations sur SEM pour déterminer si ce module de microscopie est le meilleur ajustement pour un type d'échantillon biologique.
Procédure
1. Préparation de l'échantillon
- Portez des gants et prenez des précautions pour éviter toute contamination lors de la manipulation de l'échantillon.
- Assurez-vous que l'échantillon sur la lame est séché et qu'il n'y a pas de contamination sur l'échantillon. C'est parce que SEM mesure la caractérisation de surface, et ces défauts peuvent sérieusement entraver le signal.
- Si l'échantillon est chargé sur une glissière de verre standard, diminuer la taille de l'échantillon en marquant la diapositi
Résultats
Les images SEM des figures 3 et 4 montrent que la structure imagelée est très tridimensionnelle avec des caractéristiques micro-échelle. La qualité de l'image est affectée par la mise au point et l'épaisseur du revêtement de pulvérisation.
Figure 3 : Les images suivantes montrent comment la mise au point de l'échantillon peut af...
Applications et Résumé
Ici, nous avons démontré la profondeur de mise au point, le champ de vision et la résolution maximale et le grossissement d'un microscope électronique et comment ces propriétés peuvent être utilisées pour voir des échantillons biologiques. Cette démonstration a été conçue pour aider les téléspectateurs à décider quel module de microscopie est le meilleur pour une certaine application. Comme démontré, SEM a une très haute profondeur de mise au point, une résolution beaucoup plus élevée et de plus gr...
References
- Oatley, C. W., W. C. Nixon, and R. F. W. Pease. "Scanning electron microscopy." Advances in Electronics and Electron Physics 21 (1966): 181-247.
- Goldstein, Joseph, et al. Scanning electron microscopy and X-ray microanalysis: a text for biologists, materials scientists, and geologists. Springer Science & Business Media, 2012.
- Carol Heckman, et al. Preparation of cultural cells for scanning electron microscope. Nature Protocols Network, 2007, doi:10.1038/nprot.2007.504
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