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Limitações de TEM

Por Jeyashree Sundaram, MBA

Uma tecnologia significativa, microscopia de elétron de transmissão (TEM) encontrou sua maneira na biologia celular desde 1940. Quando comparado com os fotomicroscópios, TEM pode conseguir um muito de alta resolução devido ao comprimento de onda mais curto do feixe que de elétron se usa. Esta característica permite TEM de visualizar a estrutura das pilhas tais como sistemas da membrana, pestanas, organelles e sua complexidade. Apesar das vantagens, TEM tem suas próprias limitações.

Crédito: Jose Luis Calvo/Shutterstock.com

Capacidades da amostra

Toda a técnica de imagem lactente de alta resolução tem seus próprios limitação em-construída: a um momento determinado se pode examinar apenas uma parte pequena de um espécime; mais alta a definição, o mais baixo será suas capacidades da amostra.

Todo o TEMs pode ter sido usado para analisar não mais do que do material da amostra até a tâmara. Um pesquisador deve conhecer os aspectos básicos de seu espécime antes de tentar conhecer os aspectos mais finos.

Limitações da projecção

TEM trabalha de tal maneira que nós vemos 2D imagens dos espécimes 3D, visto como parte da transmissão. Porque nossos olhos e cérebro compreendem a luz refletida rotineiramente nós podemos supr que nós podemos poder interpretar imagens de TEM, mas este não é verdadeiro.

Por exemplo, quando nós vemos uma imagem de dois animais que enfrentam longe de se, pode aparecer (bidimensional) como um único corpo com duas cabeças em uma ou outra extremidade mas nós ainda compreendemos a imagem, enquanto nós compreendemos a verdadeira natureza dos animais em uma encenação 3D. ao contrário, quando nós vemos uma imagem enganadora similar de TEM, nós não podemos interpretá-la correctamente, e pode igualmente haver uns produtos manufacturados em imagens de TEM.

Este inconveniente específico em TEM é denominado como a limitação da projecção. Um aspecto particular desta limitação é que as imagens, os testes padrões de difracção, ou a informação dos espectros obtida por TEM estão calculados a média com a espessura do espécime. Isto significa que não há nenhuma sensibilidade da profundidade em uma única imagem de TEM.

A espessura do espécime é sabida indubitàvelmente, mas esta não é imediatamente aparente. Assim torna-se necessário utilizar o outro superfície-sensível ou as técnicas profundidade-sensíveis tais como a exploração sondam a microscopia, a microscopia do campo-íon, o backscattering do Rutherford, e a espectroscopia do eixo helicoidal como técnicas complementares para obter uma caracterização completa de um espécime.

Os biofísicos inventaram a técnica da técnica do tomografia-um do elétron que usa uns muitos das imagens tomadas em vários ângulos para criar uma imagem 3D, similar em princípio às varreduras modernas, médicas do CAT (tomografia axial automatizado) que usam raios X. As melhorias foram feitas continuamente no projecto do espécime-suporte para conseguir uma rotação completa de 360 graus. Isto, junto com o armazenamento de dados e a manipulação ajudaram nanotechnologists a estudar as estruturas inorgánicas complexas (por exemplo, materiais porosos) contendo moléculas do interesse (por exemplo, catalizadores).

Danifica devido à radiação

A radiação ionizante pode sempre danificar os espécimes usados em TEM. Os polímeros, os materiais orgânicos, determinados minerais, e a cerâmica são exemplos dos materiais que podem obter danificados pela radiação ionizante. Tais danos tornam-se mais ruins nas tensões tão altas quanto 400 quilovolts, que são possíveis para conseguir em muitos instrumentos comerciais.

Contudo, as técnicas foram evoluídas por meio de que as fontes intensas do elétron, os detectores de elétron sensíveis, e o realce de imagens ruidosas todos do computador são combinados de tal maneira que a dose total recebida por um espécime está abaixo do ponto inicial de dano. Tais aproximações chamadas como técnicas da microscopia da mínimo-dose são combinadas frequentemente com refrigerar dos espécimes (cryomicroscopy) e as câmeras de baixo nível de ruído do CCD (dispositivo carga-acoplado) que estas têm aproximações padrão tornadas em TEM biológico estudam.

Todos os avanços apesar de que, seja não obstante verdadeiro que uma combinação de feixes de elétron altos e de fontes intensas do elétron pode destruir qualquer tipo de espécime/tecido se um não segue procedimentos de segurança.

Há igualmente a possibilidade de expr-se oneself a tal radiação prejudicial. Embora TEMs moderno seja projectado de tal maneira que a segurança é uma preocupação principal, uma deve nunca alterar um instrumento em toda a maneira sem consultar o fabricante e sem executar todos os testes do radiação-escape da rotina.

Preparação de espécime

TEM é baseado no princípio de elétrons transmitidos para obter a informação sobre um espécime. Os espécimes precisam de ser finos - os materiais têm que ser elétron transparente.

Isto significa por sua vez que os elétrons que passam através do material e que caem na tela ou na placa fotográfica devem ter a suficiente intensidade para gerar uma imagem dentro de um marco temporal razoável. Esta é frequentemente uma função da energia de elétron e do número atômico médio (Z) do espécime sob a observação.

Os espécimes finos são melhores; os espécimes mais finos de 100 nanômetro são recomendados. Para a espectrometria de alta resolução de TEM ou de elétron, a espessura da amostra de menos de 50 nanômetro (ou mesmo menos de 10 nanômetro) são a norma. Estas limitações, contudo, não se aplicam enquanto a tensão do feixe aumenta, que pode igualmente causar dano do espécime e criar produtos manufacturados.

Estudando materiais em baixas ampliações com olhos, a fotomicroscopia visível e de microscopia de elétron de varredura antes de tentar estudá-los que usam TEM é sugerida. Se esta aproximação geral não é seguida, uma pode facilmente obter enganada pelos produtos manufacturados que podem ser gerados durante a aproximação de TEM.

Fontes

  1. Microscopia de elétron de transmissão: Um livro de texto para a ciência de materiais, volume 2 por David B. Williams, C. Barry Carter
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3907272/
  3. https://getrevising.co.uk/diagrams/electron_miscroscopes
  4. http://www.ivyroses.com/Biology/Techniques/Transmission-Electron-Microscope_TEM.php
  5. https://www.beilstein-journals.org/bjnano/articles/6/158

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Last Updated: Jun 24, 2019

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