MICROSCÓPIO ELECTRÓNICO

MEINOLF LÓPEZ MALDONADO

RAFAEL RAMOS GARAY ANA SERNA ROMERO

MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA Un microscopio sirve para aumentar el tamaño de una

imagen.

Los microscopios ópticos funcionan con base en la luz y una lente, en donde los haces de luz que refleja la muestra son desviados al pasar a través de un medio con índice de refracción diferente una frontera curva.

Convergen en un punto focal y son proyectados en el “plano imagen”.

MICROSCOPÍA ELECTRÓNICA En este plano, la imagen es rotada 180°.

En el caso del microscopio electrónico, se utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz.

La microscopía electrónica tiene componentes básicos indispensables para el correcto funcionamiento del microscopio electrónico, ya sea de barrido o de transmisión.

CAÑÓN DE ELECTRONES Está constituido por un filamento de tungsteno por el

cual fluye una corriente eléctrica.

Cuando se calienta el filamento emite electrones.

Los electrones son acelerados por un campo eléctrico inducido por una diferencia de potencial entre dos placas metálicas que se encuentran dentro del microscopio.

CAÑÓN DE ELECTRONES Posteriormente, estos electrones se concentran

mediante repulsión electrostática en un haz que será el que refleje en la muestra.

LENTES MAGNÉTICAS El funcionamientos de los microscopios electrónicos

está relacionado con lentes magnéticas, las cuales están formadas por dos electroimanes que producen dos campos magnéticos, un campo por cada electroimán.

Estos electroimanes se encuentran paralelos y cuando se producen los dos campos se encuentran y forman la lente magnética.

LENTES MAGNÉTICAS Cuando un electrón viaja a través de un campo

magnético será afectado por una fuerza que lo acelerará perpendicularmente a su dirección de movimiento y perpendicularmente al campo magnético.

Cuando un electrón pasa a través de una lente magnética describe un movimiento helicoidal.

LENTES MAGNÉTICAS En la producción de imágenes, las lentes magnéticas

funcionan similarmente a las ópticas.

La lente magnética desvía el haz electrónico y lo hace converger sobre un plano focal de la lente. La única diferencia es que la imagen se rota más de 180°. La rotación depende de la intensidad del campo magnético.

MICROSCÓPIO ELECTRÓNICO DE BARRIDO •Es aquel que utiliza un haz de electrones en lugar de un haz de luz para formar una imagen

•También produce imágenes de alta resolución, que significa que características espacialmente cercanas en la muestra pueden ser examinadas a una alta magnificación. •La preparación de las muestras es relativamente fácil pues la mayoría de sólo requieren que estas sean conductoras

•En el microscopio electrónico de barrido la muestra generalmente es recubierta con una capa de carbón o una capa delgada de un metal como el oro para darle propiedades conductoras a la muestra. •Posteriormente es barrida con los electrones acelerados que viajan a través del cañón. Un detector mide la cantidad de electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV o una imagen digital. •Su resolución está entre 4 y 20 nm, dependiendo del microscopio.

*Inventado en 1937 por Manfred von Ardenne, permite una aproximación profunda al mundo atómico. Permite obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y orgánicos. La luz se sustituye por un haz de electrones, las lentes por electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando su superficie. *En 1928, Manfred von Ardenne estableció su laboratorio de investigación privada en Berlin-Lichterfeld, para llevar a cabo su propia investigación en tecnología de radio y televisión y microscopía electrónica. Inventó el microscopio electrónico de barrido.

En el microscopio electrónico de barrido es necesario acelerar los electrones en un campo eléctrico, para

aprovechar de esta manera su comportamiento ondulatorio, lo cual se lleva a cabo en la columna del

microscopio, donde se aceleran mediante una diferencia de potencial de 1.000 a 30.000 voltios.

* Los electrones acelerados por un voltaje pequeño se utilizan para muestras muy sensibles, como podrían

ser las muestras biológicas sin preparación adicional o muestras muy aislantes.

Los voltajes elevados se utilizan para muestras metálicas, ya que éstas en general no sufren daños

como las biológicas y de esta manera se aprovecha la menor longitud de onda para tener una mejor

resolución. Los electrones acelerados salen del cañón, y se

enfocan mediante las lentes condensadora y objetiva, cuya función es reducir la imagen del filamento, de

manera que incida en la muestra un haz de electrones lo más pequeño posible (para así tener una mejor

resolución). Con las bobinas deflectoras se barre este fino haz de electrones sobre la muestra, punto por

punto y línea por línea.

*Se utilizan ampliamente en la biología celular. *Aunque permite una menor capacidad de aumento

que el microscopio electrónico de transmisión *Solamente pueden observarse organismos muertos, y no se puede ir más allá de la textura externa que se

quiera ver. *Los microscopios electrónicos sólo pueden ofrecer

imágenes en blanco y negro puesto que no utilizan la luz visible.

*Este instrumento permite la observación y caracterización superficial de materiales inorgánicos y

orgánicos, entregando información morfológica del material analizado.

* A partir de él se producen distintos tipos de señal que se generan desde la muestra y se utilizan para examinar muchas de sus características. Con él se

pueden observar los aspectos morfológicos de zonas

microscópicas de diversos materiales, además del procesamiento y análisis de las imágenes obtenidas.

ESQUEMA CLÁSICO DEL MET

Imágenes obtenidas mediante el uso de un MET

El microscopio electrónico de transmisión proyecta electrones a través de una muestra muy delgada de tejido para producir una imagen bidimensional en una pantalla fosforescente. La nitidez de un área particular de la imagen es proporcional al número de electrones que son transmitidos a través de la muestra

Esta es la primera imágen de una célula

intacta obtenida con un microscopio electrónico

de "A study of tissue culture cells by electron microscopy," by Keith R.

Porter, Albert Claude, and Ernest F. Fullam

Desventajas

Equipos muy costosos

Reactivos costosos

Las muestras biológicas necesitan tratamiento

Equipos difíciles de calibrar

Imágenes monocromáticas