Tipos de microscopio electrónico

tipos-de-microscopio-electronico

El microscopio electrónico es la mejor alternativa cuando se trata de estudiar materia o células inertes, ya que su poder de aumento es mucho mayor que el de los microscopios ópticos, llegando a aumentar hasta un millón de veces el tamaño de la muestra.

Actualmente existen varios tipos de microscopios electrónicos, pero los más utilizados son dos: el microscopio electrónico de transmisión y el microscopio electrónico de barrido.

Microscopio electrónico de transmisión (TEM)

El microscopio electrónico de transmisión (TEM por sus siglas en inglés y MET en español) es el tipo original de microscopio electrónico y sirve para observar las estructuras internas de una muestra, como si de una radiografía se tratase. Este instrumento aprovecha los fenómenos físico-atómicos que suceden cuando un haz de electrones acelerado colisiona con una muestra delgada preparada adecuadamente.

Su funcionamiento se basa en dirigir electrones hacia la muestra a través de un campo eléctrico originado por electroimanes. Estos electrones, al difractarse, crean una imagen magnificada de la muestra.

Para producir el haz de electrones se utiliza una pistola electrónica. El haz generado se acelera por la acción de un ánodo, y las lentes electroestáticas y electromagnéticas ayudan a dirigirlo. Cuando los electrones colisionan con el objeto, algunos lo atraviesan y otros son totalmente desviados, en función del grosor y del tipo de átomos que forman la muestra, ofreciendo una imagen de la estructura microscópica.

Para registrar la imagen se pueden utilizar varios métodos como la proyección sobre una pantalla fluorescente de zinc, una película fotográfica en el haz de electrones o una cámara digital para visualizar la imagen en tiempo real.

Algo importante a tener en cuenta sobre el microscopio de transmisión es la necesidad de utilizar muestras muy finas, normalmente de menos de 100 nanómetros para que los electrones puedan atravesarlas. 

La información obtenida es una imagen con distintos tonos de gris que se relacionan con el grado de dispersión de los electrones. Esta imagen proporciona información sobre la estructura de la muestra.

Su uso es muy común en el estudio de minerales, metales y células a nivel molecular.  Asimismo se utiliza mucho en microbiología para observar virus y su estructura, así como en anatomía patológica para realizar diagnósticos. Este tipo de microscopio sirve para analizar detalles internos de muestras pero no aporta datos sobre la superficie ni sobre su forma o rugosidad. Para observar esas características es mejor el microscopio de barrido del que hablaremos a continuación.

El microscopio electrónico de barrido (SEM)

El microscopio electrónico de barrido o Scanning Electron Microscope (SEM) se usa para visualizar la forma tridimensional de la muestra. Permite observar la superficie de los objetos siempre y cuando sean conductores. Para ello realiza sondeos en diferentes puntos de la muestra bañada con oro u otros metales conductores.

En este caso, los electrones no iluminan toda la muestra a la vez sino que realizan un barrido de la superficie, escaneando progresivamente los distintos puntos de la muestra. En esta ocasión, la imagen se crea a partir de los electrones reflejados por el objeto, y no de los que lo han atravesado, como ocurre en el MET. 

Al impactar con la muestra, los electrones pierden parte de su energía. Esta energía se transforma en calor o rayos X. Además, se produce la emisión de electrones secundarios. La clave de este instrumento reside en cuantificar alguna de estas propiedades para así poder extraer información del objeto observado. Generalmente, se mide la cantidad de electrones secundarios emitidos por la superficie al ser bombardeada con electrones.

Aunque el microscopio electrónico de barrido (SEM) no tiene tanta resolución como el de transmisión puede producir imágenes tridimiensionales de los objetos. De esta forma, es utilizado para estudiar microorganismos y células.

El SEM aporta información morfológica de la muestra y se utiliza principalmente en biología celular.  Aunque permite menor capacidad de aumento que el microscopio electrónico de transmisión, muestra mejor las texturas y objetos en tres dimensiones previamente pulverizados con un metal. Por este motivo solamente pueden observarse organismos muertos, y la textura externa del objeto. Al no utilizar luz visible las imágenes serán en blanco y negro.