Microscopio electrónico | Trabajando | 2 tipos importantes | Usos

MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

Contenido

¿Qué es la microscopía electrónica?

El microscopio electrónico (EM) se refiere a un método que permite analizar y observar imágenes de muy alta resolución de varias muestras vivas y no vivas. Estos tipos de microscopios se utilizan para la investigación biomédica con el fin de examinar la forma y estructura detalladas de tejidos, células, orgánulos y otros complejos macromoleculares. Los electrones (que actúan como una fuente de radiación luminosa en este caso) tienen longitudes de onda muy cortas que ayudan a producir imágenes de microscopía electrónica de alta resolución. Generalmente, la microscopía electrónica se combina con una serie de técnicas auxiliares, como el inmunomarcaje, el corte fino, la tinción negativa, etc., para examinar determinadas estructuras específicas. Las imágenes de microscopio electrónico pueden proporcionar datos importantes sobre la base estructural de la función celular / tisular y de la enfermedad celular.  

microscopio electrónico
Un microscopio electrónico temprano. Fuente de imagen: J Brew, subido a Wikipedia en inglés por es: Usuario: Hat'nCoat., Microscopio electrónico Ernst Ruska - Deutsches Museum - Munich-editCC BY-SA 3.0

¿Cuáles son los tipos de microscopía electrónica?

El microscopio electrónico puede ser de dos tipos diferentes:

Microscopio electrónico de transmisión (TEM): El microscopio electrónico de transmisión se utiliza para ver muestras extremadamente delgadas, como moléculas, secciones de tejido, etc. En esto, los electrones pueden atravesar dichos tejidos para proyectar una imagen. El TEM es similar al microscopio óptico compuesto típico en muchos aspectos. Como un microscopio compuesto, TEM se utiliza para obtener imágenes del interior de las células biológicas en capas extremadamente delgadas, la estructura de las moléculas de proteína que se contrasta con la ayuda del sombreado metálico, la organización de la molécula estructural en los filamentos citoesqueléticos mediante el uso de la técnica de tinción negativa, y la disposición de las moléculas de proteínas estructurales en las membranas celulares mediante el uso de la técnica de congelación-fractura.

Un microscopio electrónico de transmisión moderno. Fuente de imagen; David J. Morgan de Cambridge, Reino Unido, Microscopio electrónicoCC BY-SA 2.0

Microscopio electrónico de barrido (SEM): El microscopio electrónico de barrido o SEM depende de la emisión de electrones secundarios de la capa superior de la muestra. Los microscopios electrónicos de barrido pueden proporcionar una gran profundidad de enfoque, por lo que se pueden utilizar como microscopio óptico estereoscópico. Esto nos ayuda a obtener imágenes de propiedades físicas y estructurales extremadamente delicadas y detalladas de células, tejidos, orgánulos y otros complejos macromoleculares que no se pueden realizar con TEM. Los microscopios electrónicos de barrido son útiles para el recuento de células, la determinación del tamaño de los complejos macromoleculares y el control de procesos.

El diseño del microscopio se denomina microscopio electrónico de barrido porque este microscopio genera imágenes mediante el barrido de la superficie de la muestra mediante el uso de un haz de electrones. A continuación, las emisiones superficiales dispersas se recopilan mediante el uso de detectores. Los SEM se pueden clasificar en dos tipos, microscopía de túnel de barrido y microscopía electrónica de transmisión de barrido.

Un microscopio electrónico de barrido. Fuente de imagen: Dr Graham BeardsJeol Transmisión y escaneo EMCC BY-SA 4.0

¿Cómo funciona un microscopio electrónico?

Una demostración del fenómeno resultante después de que un haz de electrones excitado interactúa con una muestra. Fuente de imagen: Claudionico ~ commonswikiInteracción de los electrones con la materiaCC BY-SA 4.0

El funcionamiento de un microscopio electrónico es similar al de un microscopio óptico, excepto por el hecho de que la microscopía electrónica implica el uso de haces de electrones para la formación de imágenes en lugar de fotones. Un filamento de tungsteno o de emisión de campo calentado actúa como fuente del haz de electrones y emite una corriente de electrones de alto voltaje de aproximadamente 5-100 KeV. Un potencial eléctrico positivo acelera aún más el haz de electrones en el vacío. Esta corriente de electrones se enfoca luego en un haz monocromático delgado usando lentes magnéticos. El rayo enfocado cae sobre la muestra de muestra interactuando con el material. Estos patrones de interacción son observados y detectados por la pantalla fluorescente y la cámara para formar imágenes.

¿Cuáles son las ventajas de la microscopía electrónica?

La microscopía electrónica tiene un conjunto de ventajas como:

  • La microscopía electrónica ayuda a analizar y observar imágenes de muy alta resolución de varias muestras vivas y no vivas.
  • Las imágenes de microscopía electrónica pueden proporcionar datos importantes sobre la base estructural de la función celular / tisular y de la enfermedad celular que no se resuelve correctamente con otros tipos de microscopios.
  • La microscopía electrónica permite obtener imágenes de estructuras biológicas extremadamente delicadas sin forzarles ningún tipo de daño.
  • La microscopía electrónica proporciona imágenes extremadamente precisas si se configura correctamente.

¿Cuáles son las desventajas de la microscopía electrónica?

La microscopía electrónica tiene un conjunto de desventajas como:

  • La construcción y el mantenimiento de los costos de funcionamiento y configuración de los microscopios electrónicos pueden resultar costosos.
  • Estos microscopios requieren colocarse en edificios estables con instrumentos para cancelar campos magnéticos con el fin de lograr imágenes de alta resolución.
  • Las muestras utilizadas en microscopía electrónica deben mantenerse al vacío para evitar que las moléculas de aire dispersen los electrones e interfieran con la formación de la imagen.
  • Estos microscopios generalmente funcionan con muestras conductoras. Por lo tanto, los materiales no conductores requieren un revestimiento conductor de aleación de oro / paladio, carbono, osmio, etc. para obtener una imagen adecuada.

¿Cuáles son las aplicaciones de un microscopio electrónico?

El microscopio electrónico puede encontrar sus aplicaciones en diversos campos como:

  1. Semiconductores y almacenamiento de datos.: La microscopía electrónica se utiliza ampliamente en varios procesos de almacenamiento de datos y semiconductores, como la edición de circuitos, el análisis de fallas y el análisis de defectos.
  2. Industria: La microscopía electrónica se utiliza ampliamente para una serie de trabajos industriales, como la fabricación de escritura directa por haz, micro-caracterización, control de calidad farmacéutico, minería (análisis de liberación de minerales), fractografía, investigación en ciencias de los alimentos, investigación forense y análisis químico o petroquímico.
  3. Biología y ciencias de la vida: La microscopía electrónica se utiliza ampliamente para una serie de trabajos de investigación biológica, como criobiología, microscopía crioelectrónica, investigación de fármacos (por ejemplo, antibióticos), microscopía electrónica de diagnóstico, virología (por ejemplo, control de la carga viral), tomografía electrónica, localización de proteínas, análisis de partículas, biología estructural, detección de partículas, imágenes de tejidos y toxicología.
  4. Investigación de materiales: La microscopía electrónica se utiliza ampliamente en diversos fines de investigación de materiales, como experimentos de materiales dinámicos, pruebas de dispositivos y caracterización, caracterización in situ, Deposición inducida por haz de electrones, investigación médica, calificación de materiales, nanoprotipado y Nanometrología.

Para saber más sobre microscopía visite https://lambdageeks.com/optical-microscope/

Sobre Sanchari Chakraborty

Soy un estudiante entusiasta, actualmente invertido en el campo de la Óptica Aplicada y la Fotónica. También soy miembro activo de SPIE (Sociedad internacional de óptica y fotónica) y OSI (Sociedad óptica de India). Mis artículos tienen como objetivo sacar a la luz temas de investigación científica de calidad de una manera simple pero informativa. La ciencia ha ido evolucionando desde tiempos inmemoriales. Por lo tanto, intento aprovechar la evolución y presentarla a los lectores.

Conectemos a través de https://www.linkedin.com/in/sanchari-chakraborty-7b33b416a/