Microscopia Eletrônica - LabCEMM/PUCRS

No dia 10/09/2019, nossa turma Biotecnologia II, acompanhados da professora Márcia, visitou o LabCEMM, Laboratório Central de Microscopia e Microanálise, da PUCRS.

O objetivo desta visita foi conhecer e compreender sobre microscopia eletrônica e os  outros tipos de microscopia, com foco no MEV, Microscópio Eletrônico de Varredura.

1. MEV - Microscópio Eletrônico de Varredura

Consiste em utilizar um feixe de elétrons de pequeno diâmetro para explorar a superfície da amostra, ponto a ponto, por linhas sucessivas e transmitir o sinal do detector a uma tela catódica cuja varredura está perfeitamente sincronizada com aquela do feixe incidente. Por um sistema de bobinas de deflexão, o feixe pode ser guiado de modo a varrer a superfície da amostra segundo uma malha retangular. O sinal de imagem resulta da interação do feixe incidente com a superfície da amostra. O sinal recolhido pelo detector é utilizado para modular o brilho do monitor, permitindo a observação. A maioria dos instrumentos usa como fonte de elétrons um filamento de tungstênio (W) aquecido, operando numa faixa de tensões de aceleração de 1 a 50 kV. O feixe é acelerado pela alta tensão criada entre o filamento e o ânodo. Ele é, em seguida, focalizado sobre a amostra por uma série de três lentes eletromagnéticas com um spot menor que 4 nm. O feixe interagindo com a amostra produz elétrons e fótons que podem ser coletadas por detectores adequados e convertidas em um sinal de vídeo. Quando o feixe primário incide na amostra, parte dos elétrons difunde-se e constitui um volume de interação cuja forma depende principalmente da tensão de aceleração e do número atômico da amostra. Neste volume, os elétrons e as ondas eletromagnéticos produzidos são utilizados para formar as imagens ou para efetuar análises físico-químicas. Para serem detectados, as partículas e/ou os raios eletromagnéticos resultantes da interação do feixe eletrônico com a amostra devem retornar à superfície da amostra e daí atingirem o detector(1).

Fig.1 - Antena de uma formiga - aumento 1000x.
Fonte: Site "LabCEMM"(2)

2. MEV-FEG - Microscópio Eletrônico de Varredura por Emissão de Campo

O MEV-FEG permite obtenção de imagens detalhadas da morfologia dos materiais com resolução de até 1 nm e determinação do tamanho de partículas de dimensão mínima de 10 nm, ressaltando-se que não é recomendável usar este equipamento para determinar o tamanho de partículas ou de poros com dimensões acima de 100 µm. Com a técnica de MEV-FEG é possível obter imagens de topografia utilizando elétrons secundários (SE), estudar a porosidade, defeitos, contaminações, granulometria e morfologia dos materiais. Esta técnica também permite, com o uso de elétrons retroespalhados (BSE), a obtenção de imagens de compostos distintos em uma mesma amostra e, com o uso da espectroscopia por dispersão em energia de raios X (EDS), é possível realizar microanálise química qualitativa pontual ou na forma de mapas(3).

Fig.2 - Túbulos dentinários.
Fonte: Site "LabCEMM"(2)

3. MET - Microscópio Eletrônico de Transmissão

Consite em um feixe de elétrons atravessa a amostra sofrendo diversos tipos de espalhamento que dependem das características do material. Imagens de campo claro são formadas por elétrons que sofrem pouco desvio, enquanto as de campo escuro são formadas por elétrons difratados pelos planos cristalinos do material. Interações do feixe com o material geram raios-X característicos que fornecem informações sobre os elementos químicos presentes na amostra.

A técnica possibilita a aquisição de imagens com resolução muito superior às obtidas com microscópios ópticos comuns, em consequência da utilização de elétrons para a formação das imagens(4).

Fig.3 - Célula tronco mesenquimal humana para pré-adipócito.
Fonte: Site "LabCEMM"(2).

Referências:

1. MICROSCOPIA ELETRÔNICA DE VARREDURA: Aplicações e Preparações de amostras. Porto Alegre: Edipucrs, 2007. Disponível em: http://www.pucrs.br/edipucrs/online/microscopia.pdf 

2. Site LabCEMM. Disponível em: http://www.pucrs.br/ideia/labcemm/
3. MEV-FEG - Microscopia Eletrônica de Alta Resolução. Araraquara: UNESP, 2018. Disponível em: https://www.iq.unesp.br/#!/laboratorios-multiusuarios/feg-mev3371/apresentacao/

4. MET - Microscopia Eletrônica de Transmissão. Recife: CETENE, 2018. Disponível em: https://www.cetene.gov.br/pdf/met.pdf