Charakterystyka preparatów do analizy SEM

Próbka przeznaczona do analizy za pomocą SEM (skaningowy mikroskop elektronowy, ang. scanning electon microscope) powinna mieć możliwie małą objętość. Promień próbki i jej wysokość nie powinny przekraczać 25 mm. Próbka obserwowana na stoliku mrożącym powinna mieć promień mniejszy niż 7 mm i wysokość nieprzekraczającą 10 mm. Na stoliku mikroskopowym można jednorazowo umieścić więcej niż jedną próbkę. Obiekty przymocowywane są za pomocą dwustronnie przylepnej taśmy węglowej lub krążków węglowych. Węgiel zawarty w taśmie lub krążkach zapewnia odprowadzenie ładunków elektrycznych z próbki. Zastosowanie innej taśmy prowadzi do zaburzeń obrazu.

Charakterystyka skaningowego mikroskopu elektronowego

Skaningowy mikroskop elektronowy wykorzystuje się do analizy powierzchni próbki, oceny morfologii i kształtu mikrostruktur materiałów biologicznych oraz oceny rodzaju, rozkładu i ilości pierwiastków chemicznych w materiałach metalicznych obrazując w dużym powiększeniu. Jest to możliwe dzięki optyce elektronowej oraz opracowaniu szeregu metod przygotowania obiektów do obserwacji. Przewagą mikroskopu skaningowego nad transmisyjnym jest możliwość badania preparatów o dużo większej grubości, dzięki czemu przygotowanie próbek jest mniej skomplikowane.

Metodyka preparowania próbek do analizy SEM

Podstawowym wymaganiem stawianym próbkom do analizy za pomocą mikroskopu skaningowego jest zdolność przewodzenia prądu. Dodatkowo preparaty muszą mieć trwałą strukturę. Próbki metaliczne o zdolnościach przewodzących przed analizą poddaje się oczyszczaniu gazem obojętnym lub płuczką ultradźwiękową.

Na próbki nieprzewodzące lub słabo przewodzące nanosi się cienką warstwę przewodnika zmieszanego (najczęściej złota lub palladu) za pomocą napylarki próżniowej. Taka warstwa poprawia jakość uzyskanego obrazu poprzez zmniejszanie nasilenia efektu związanego ze skondensowaną warstwą elektronów w próżni.

Próbki organiczne, które słabo lub w ogóle nie przewodzą prądu, a dodatkowo są uwodnione, analizowane są w warunkach regulowanej próżni – w zakresie od 1 do 270 Pa (10-5 mbar – 3 x 10-3 mbar). Twarde obiekty biologiczne, które mają niski stopień uwodnienia, przez co nie zmieniają swojej naturalnej struktury w warunkach próżni mikroskopowej, nie muszą być specjalnie przygotowywane. Natomiast próbki biologiczne o wysokim stopniu uwodnienia preparowane są metodą CPD (suszenie w punkcie krytycznym, ang. critical point drying), która pozwala uniknąć artefaktów związanych z deformacją obiektu w próżni mikroskopowej. Metoda ta wykorzystuje zjawisko współistnienia fazy gazowej i ciekłej dwutlenku węgla w określonych warunkach temperatury i ciśnienia, czyli w tzw. punkcie krytycznym. W punkcie krytycznym następuje proces zmiany fazy skupienia z ciekłej w gazową, a zjawisku temu nie towarzyszą siły zniekształcające. Etapem przedwstępnym jest tzw. dehydratacja próbki z wykorzystaniem procesora tkankowego. Dokonywana jest seryjna ekspozycja w alkoholu etylowym lub acetonie, rozpoczynając od roztworu o małym stężeniu kończąc na roztworze 100 %. Jest to procedura chemicznego utrwalenia próbki. Drugą metodą jest utrwalenie fizyczne, polegające m.in. na szybkim i wysokociśnieniowym zamrożeniu próbki. Takie rozwiązanie niesie szereg korzyści polegających na zachowaniu próbki w jej naturalnym środowisku. Dzięki temu, że proces trwa kilka milisekund, a faza krystaliczna towarzysząca zamrażaniu wody nie pojawia się, pozwala to zachować wrażliwą strukturę bez jakichkolwiek zniszczeń.

Urządzenia do preparatyki SEM:

Specjalizujemy się w dziedzinie mikroskopii elektronowej oraz rozwiązaniach dedykowanych do preparatyki próbek mikroskopowych. Skontaktuj się z naszymi specjalistami, w celu doboru optymalnego rozwiązania:

PIK INSTRUMENTS 

tel: +48 22 726 74 96

e-mail: kontakt@pik-instruments.pl

ul. Gen. L. Okulickiego 5F

05-500 Piaseczno, Polska

pon-pt: 08:00 – 16:00