Microscopía electrónica: MET, MEB y MSB, funcionamiento y preparación de muestras

Resumen

El texto describe tres tipos de microscopía electrónica: el microscopio electrónico de transmisión (MET), el de barrido (MEB) y el de sonda de barrido (MSB). Explica el funcionamiento de cada uno, la preparación de muestras que requiere y las funciones de las lentes electromagnéticas y la pantalla de imagen. Sirve para comparar las técnicas y entender qué información aporta cada una.

Puntos clave

El MET utiliza un haz de electrones que atraviesa una lámina ultrafina de la muestra (20-100 nm) para formar la imagen.
En el MET la muestra se incluye en resina, se deshidrata con etanol, se corta con ultramicrotomo y se tiñe con metales pesados como el acetato de uranilo o el tetróxido de osmio.
Las lentes condensadoras, objetiva, intermedia y de proyección controlan el haz y la imagen; la lente objetiva determina la resolución.
El MEB barre la superficie de la muestra punto por punto y registra los electrones secundarios para mostrar su morfología superficial.
En el MEB la muestra se recubre con una fina capa de metal conductor, generalmente oro.
El MSB ofrece imágenes tridimensionales de la superficie a nivel atómico; existen el microscopio de túnel de barrido (muestras conductoras) y el de fuerza atómica (muestras no conductoras).

Ponte a prueba

Microscopía Electrónica

Microscopio Electrónico de Transmisión (MET)

El MET es similar a un microscopio óptico de campo claro, pero utiliza un haz de electrones en lugar de luz para visualizar la muestra.

Funcionamiento del MET

El proceso de imagen en un MET implica los siguientes pasos:

Se prepara una lámina ultrafina de la muestra (20-100 nm de grosor) y se coloca sobre una rejilla de cobre.
Un haz de electrones atraviesa la muestra, creando una imagen basada en la diferencia de opacidad en distintos puntos.
El detector captura la imagen, que luego se procesa para su visualización.

Procesamiento de Muestras para MET

La preparación de muestras para MET requiere pasos específicos para asegurar la calidad de la imagen:

Inclusión en Resina: La muestra se incluye en resinas plásticas para obtener láminas ultrafinas sin dañar el tejido.
Deshidratación: Se utiliza etanol de concentración creciente para deshidratar la muestra.
Corte Ultrafino: Se utiliza un ultramicrotomo para obtener cortes ultrafinos de la muestra.
Tinción: Se utilizan metales pesados como el acetato de uranilo o el tetróxido de osmio para aumentar la opacidad de la muestra y mejorar el contraste.

Sistema de Lentes Electromagnéticas en el MET

El MET utiliza un sistema de lentes electromagnéticas para enfocar y controlar el haz de electrones:

Lentes Condensadoras: Enfocan el haz de electrones y controlan su intensidad.
Lente Objetivo: Forma la primera imagen y determina la resolución del microscopio.
Lente Intermedia: Amplifica la imagen formada por la lente objetivo.
Lente de Proyección: Proyecta la imagen final sobre una pantalla fluorescente.

Pantalla Fluorescente y Sistema de Adquisición de Imágenes

La imagen final se crea en una pantalla fluorescente recubierta de cristales de sulfato de zinc. Un sistema de adquisición de imágenes captura y fotografía la imagen para su posterior análisis.

Microscopio Electrónico de Barrido (MEB)

El MEB proporciona información sobre la morfología superficial de la muestra.

Funcionamiento del MEB

Un haz de electrones barre la superficie de la muestra punto por punto.
La muestra emite electrones secundarios al ser bombardeada por el haz de electrones.
Un colector registra la intensidad de los electrones secundarios, que se utiliza para crear una imagen de la superficie de la muestra.

Procesamiento de Muestras para MEB

La preparación de muestras para MEB es menos compleja que para MET:

Deshidratación: Se utiliza etanol de concentración creciente para deshidratar la muestra.
Recubrimiento Metálico: Se recubre la muestra con una fina capa de metal conductor (generalmente oro) para facilitar la emisión de electrones secundarios.

Microscopio de Sonda de Barrido (MSB)

El MSB proporciona imágenes tridimensionales de la superficie de la muestra a nivel atómico.

Tipos de MSB

Existen dos tipos principales de MSB:

Microscopio de Túnel de Barrido (MTB): Se utiliza para muestras conductoras de la electricidad. Mide la corriente de túnel entre la punta de la sonda y la superficie de la muestra para crear una imagen.
Microscopio de Fuerza Atómica (MFA): Se utiliza para muestras no conductoras. Mide las fuerzas de interacción entre la punta de la sonda y la superficie de la muestra para crear una imagen.

Procesamiento de Muestras para MTB y MFA

Las muestras para MTB y MFA se suelen recubrir con mica y oro para mejorar la calidad de la imagen.

Preguntas frecuentes

¿En qué se diferencia el MET del MEB?

El MET observa la muestra a partir de los electrones que la atraviesan, por lo que necesita láminas ultrafinas. El MEB se centra en la superficie, registrando los electrones secundarios emitidos por la muestra.

¿Para qué tipo de muestras se usa el microscopio de fuerza atómica?

El microscopio de fuerza atómica (MFA) se utiliza para muestras no conductoras de la electricidad, midiendo las fuerzas de interacción entre la punta de la sonda y la superficie.

¿Por qué se recubren las muestras para MEB?

Se recubren con una fina capa de metal conductor, generalmente oro, para facilitar la emisión de electrones secundarios necesaria para formar la imagen.