Unidad
DESCRIPCIÓN DE LA UNIDAD
La unidad de Microscopía tiene como labor principal proporcionar apoyo técnico en las áreas de la microscopía óptica y electrónica a grupos de investigación tanto de nuestra propia universidad, como de entidades externas.
La observación en los microscopios funciona en régimen de autoservicio, no necesitándose conocimientos previos para el manejo de los equipos, ya que personal del Servicio se encarga de la formación del usuario.
En microscopía, como técnica de imagen, la preparación de la muestra es fundamental, por lo que la unidad cuenta con personal y equipamiento dedicado a la preparación de muestra. En concreto se realizan cortes ultrafinos de muestras biológicas para su observación en los microscopios electrónicos de trasmisión y la preparación de muestras biológicas e inorgánicas para el microscopio de barrido.
Equipos
EQUIPOS PRINCIPALES
- Este microscopio, permite conocer la ultraestructura de células y tejidos, tanto animales como vegetales. Cuando además se realizan técnicas inmunocitoquímicas, es posible obtener información acerca de la localización ultraestructural de determinadas moléculas.
Con materiales inorgánicos se puede determinar su morfología, forma dimensiones y posición de microcristales o partículas observadas en la muestra.
Con el analizador de energías dispersivas se puede además determinar la composición elemental de la muestra.
- Este microscopio consta de un detector de electrones secundarios (SE) que proporciona imágenes topográficas de la superficie de la muestra, un detector de electrones retrodispersados (BSE) que proporciona imágenes en escala de grises relativas a los elementos que forman la muestra, un detector por dispersión de energías de Rayos X (EDS) que permite el análisis cualitativo y semicuantitativo de los elementos constituyentes de la muestra.
- El JSM-7800F incorpora 4 tipos de detectores, un detector de electrones superiores (UED), un detector de electrones secundarios superiores (USD), un detector de electrones retrodispersados (BED) y un detector de electrones inferiores (LED). En el caso del UED, la dosis de electrones secundarios y de electrones retrodispersados puede modificarse en función de la tensión del filtro, lo que permite seleccionar la energía de los electrones. El USD detecta los electrones de baja energía que rebotan en el filtro. Con el BED, se puede observar el contraste por número atómico. El LED permite la adquisición de imágenes con apariencia tridimensional, incluyendo la información sobre la rugosidad de la superficie a partir de los efectos de la iluminación.
Incluye además un detector de energía dispersiva
- Microscopio confocal espectral con módulo de alta resolución y velocidad. Las principales aplicaciones del microscopio son:
• Análisis de colocalización
• Observación de marcados inmunocitoquimicos y detección de sondas
• Estudio de estructura celular y citoesqueleto
• Medida de actividad intracelular
• Producción de reconstrucciones tridimensionales (series Z)
• Permite la visualización de series temporales
- Sistema de metrología de superficies de materiales en 3D, que permite estudiar tanto superficies rugosas mediante microscopia confocal como superficies pulidas mediante técnicas interferométricas. Puede trabajar en tres modos de interferometría: Interferometría de escaneado vertical (VSI), Interferometría de desplazamiento de fase (PSI) o PSI ampliado (ePSI) para conseguir grandes resoluciones. Además, se pueden obtener imágenes HD 2D en campo claro y oscuro y, gracias al software del equipo y a un sofisticado software adicional (Leica Map) se pueden obtener también datos, gráficos, topográficos y todo tipo de cuantificaciones de dichas superficies. Más información en https://www.leica-microsystems.com/es/productos/microscopios-digitales/detalles/leica-dcm8/
- Microscopio electrónico de transmisión de alta resolución, equipado con cañón emisión de campo (FEG) tipo Schottky con voltaje de operación de 200kV permitiendo trabajar en el rango 20 a 200kV, con sistema de imagen de barrido por transmisión STEM-HAADF, sistema de microanálisis por dispersión de energía de rayos X, EDX y cámara digital.
El equipo incluye todo el hardware y el software necesarios para trabajar en:
- Modo TEM con una resolución entre líneas de 0.10 nm a 200kV.
- Modo difracción de electrones: desde 14mm hasta 5.7m.
- Modo LAD (low angle diffraction) hasta 1.4km.
- Modo STEM con una resolución mejor que 0.16 nm.
Detectores BF, DF y HAADF.
Detector EDS con resolución de energía de 129 eV, ángulo solido de 1,28 sRad y área activa de 100 mm2.
Cámara digital CMOS de 16 Mega-pixel, retráctil en posición axial.
Portamuestras:
- Tomografía de alta visibilidad y bajo fondo optimizado para espectroscopia de rayos X de dispersión de energía.
- Doble inclinación y de bajo background con fondo de inserción de berilio.
- Multimuestra de una inclinación
Técnicas
TÉCNICAS
Microscopía de Barrido
- La Microscopía Electrónica de Barrido proporciona imágenes de la morfología externa de una muestra, bastante similares en apariencia a las percibidas por el ojo. Proporcionando imágenes basadas principalmente en el contraste topográfico. Se trata, por tanto, de una técnica que nos permite observar y estudiar superficies de un área muy reducida de cualquier tipo de material, bien sea orgánico o inorgánico, sin necesidad de pasar por procesos de preparación muy complejos, ya que los requerimientos más importantes son que la muestra esté deshidratada y sea eléctricamente conductora. Cuando alguna de estas condiciones no se cumple, las muestras deben ser tratadas convenientemente en la unidad de preparación de muestras.
La técnica se basa en iluminar una muestra con un haz focalizado de electrones. Las señales producidas por la interacción entre los átomos y el haz electrónico son captadas por diferentes tipos de detectores.
El equipamiento actual consta de un detector de electrones secundarios (SE) que proporciona imágenes topográficas de la superficie de la muestra, un detector de electrones retrodispersados (BSE) que proporciona imágenes en escala de grises relativas a los elementos constituyentes de la muestra, un detector por dispersión de energías de Rayos X (EDS) que permite el análisis cualitativo y semicuantitativo de los elementos constituyentes de la muestra.
Una de las características que mejor define a la microscopía electrónica de barrido es su excelente poder de resolución (3,5 nm y 300.000x) que unido a la gran profundidad de campo y al efecto de sombreado le convierten en una herramienta de un alto potencial a la hora de realizar análisis tridimensionales de estructuras.
Microscopía de Transmisión
- En el microscopio electrónico de transmisión (MET o TEM) se irradia una muestra delgada con un haz de electrones de densidad de corriente uniforme, cuya energía está dentro del rango de 80 a 200 keV. Parte de esos electrones son transmitidos, otra parte son dispersados y otra parte da lugar a interacciones que producen distintos fenómenos como emisión de luz, electrones secundarios y Auger, rayos X, etc. Todas estas señales se pueden emplear para obtener información sobre la naturaleza de la muestra (morfología, composición, estructura cristalina, estructura electrónica, etc.).
El microscopio electrónico de transmisión emplea la transmisión/dispersión de los electrones para formar imágenes, la difracción de los electrones para obtener información acerca de la estructura cristalina y la emisión de rayos X característicos para conocer la composición elemental de la muestra.
Para que se produzca la transmisión de electrones a través de la muestra es necesario que ésta sea delgada, es decir, transparente a los electrones. Es recomendable no utilizar muestras de más de 100 nm de grosor ya que cuanto menor sea el espesor de la muestra mejor calidad de imágenes se puede obtener.
Este microscopio, permite conocer la ultraestructura de células y tejidos, tanto animales como vegetales. Cuando además se realizan técnicas inmunocitoquímicas, es posible obtener información acerca de la localización ultraestructural de determinadas moléculas.
Con materiales inorgánicos se puede determinar su morfología, forma dimensiones y posición de microcristales o partículas observadas en la muestra. Determinar la cristalografía, posición de los planos cristalinos, estudio de los defectos, etc.
Con el analizador de energías dispersivas se puede además determinar la composición composición elemental de la muestra.
Microscopía Confocal
- El fundamento de un microscopio confocal es, en esencia, el mismo que el de un microscopio óptico, con la diferencia de que posee como fuente de luz un láser y un sistema electrónico que ayuda a la captación de imágenes. Gracias a ello se consigue por un lado un aumento en la resolución y por otro la obtención de imágenes de secciones ópticas extremadamente finas, eliminando así la interferencia que produce la luz que llega de los diferentes campos ópticos de todo el grosor de la muestra que se observa, consiguiendo así que el enfoque se realice sobre un único plano (confocal).
Preparación de Muestras y Ultramicrotomía
- TEM
- Fijación química de la muestra mediante Glutaraldehido.
- Deshidratación de las muestras con acetona.
- Inclusión en resinas.
- Obtención de cortes ultrafinos (80 nm) mediante el ultramicrotomo.
- Contraste de rejillas, que consiste en una tinción especÍfica para microscopia electrónica, en la que se usa citrato de plomo y acetato de uranilo.
- SEM
- Fijación química mediante Glutaraldehido.
- Deshidratación de las muestras con acetona o etanol.
- Desecación física mediante punto crítico, donde se sustituye la acetona por CO2.
- Sombreado de Oro, carbono o platino, para obtener unas muestras con la máxima conductividad y unas mejores imágenes de éstas.
- OTROS
- Corte y pulido de muestras mediante el piramidotomo (ideal para muestras de AFM).
- Corte de semifinos (200-400nm) mediante ultramicrotomo y posterior tinción con tolouidina (para visualizar al microscopio óptico).
Aplicaciones
APLICACIONES
Microscopía de Barrido
- Investigación en general en ciencias Biomédicas, Geológicas, Químicas, Físicas.
- Estudio químico y estructural de obras de arte, alteración de monumentos, control de calidad...
- Investigaciones geomineras, cristalográficas, mineralógicas y petrológicas.
- Control de calidad y estudio de fatiga de materiales.
- Valoración del deterioro de materiales.
- Control de materiales mediante observación de superficies.
- Determinación de la morfología de los materiales.
- Estudio de la presencia de defectos y estado de agregación de los mismos.
- Determinación del grado de cristalinidad y morfología de las muestras.
- Estudio y caracterización de sustancias desconocidas.
- Determinación de tamaño y forma de partículas.
- Estudio de la presencia de defectos en materiales de construcción, semiconductores, etc .
- Estructura interna de láminas delgadas de materiales.
- Observación de muestras geológicas y análisis cristalográficos por difracción de electrones.
- Microanálisis de elementos en superficies, desde el carbono al uranio.
Microscopía de Transmisión
- Caracterización microestructural de regiones submicrométricas, por ejemplo defectos en la red producidos por deformación, estudio de fenómenos como transformaciones de fase, difusión, recristalización, crecimiento de grano, etc.
- Análisis químico de volúmenes submicrométricos, como segregación de elementos en borde de grano
- Estudio de la morfología, estructura y composición de partículas finas.
- Estudio de proteínas, acidos nucléicos, virus y liposomas.
- Observación de cortes semifinos de hasta 1µ sin contrastar.
- Observación de cortes ultrafinos de tejidos biológicos.
- Observación de muestras en suspensión como cultivos celulares, bacterianos, macromoléculas, etc...
- Estudio ultraestructural de células y tejidos normales y patológicos.
- Morfología y ultraestructura de microorganismos.
- Localización y diagnóstico de virus.
- Morfología de virus
- Caracterización inmunocitoquímica e histoquímica de distintos tipos celulares.
- Estudios morfológicos para la caracterización taxonómica en Zoología y Botánica.
- Comprobación morfológica de tratamientos terapeúticos experimentales.
- Determinación de especies animales y vegetales, basada en el estudio de sus características morfológicas.
- Caracterización de distintos tipos celulares.
- Comprobación de tratamientos experimentales.
- Organización celular de tejidos y órganos.
- Estudio de orgánulos subcelulares.
- Estudio de especializaciones celulares: cilios, flagelos, sinapsis, uniones GAP, etc.
- Ayuda en diagnóstico pericial.
Microscopía Confocal
- Análisis de colocalización.
- Observación de marcados inmunocitoquímicos y detección de sondas.
- Estudio de estructura celular y citoesqueleto.
- Medida de actividad intracelular (pH e iones).
- Producción de reconstrucciones tridimensionales (series Z).
- Permite la visualización de series temporales.
Preparación de Muestras y Ultramicrotomía
- Preparación de muestras biológicas y minerales para el estudio ultraestructural y microanálisis por energías dispersivas.
Personal
PERSONAL
Responsables:
Ubicación: Edificio Ramón y Cajal. Planta Baja. Campus de Rabanales. Córdoba (España)
Teléfono: 957 218 734
E-mail:
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Documentación
MANUALES Y FORMULARIOS
Guía de Usuario de la Unidad:
Acceso al portal de Solicitud de Servicios:
Solicitud de Servicios LIMS-SCAI