Equipements et applications principales - Microscopie

Mise à jour le   11/04/2023

La plateforme d'Imagerie et de Mesures en Microscopie apporte, dans le domaine de la microscopie, une collaboration technique et scientifiques aux chercheurs, enseignants-chercheurs de l'établissement, mais aussi d'organismes de recherche extérieurs.

 

La plateforme répond aussi régulièrement à des demandes de prestations de service pour des entreprises privées. Celles-ci sont spécialisées dans l'électronique, la corrosion, la microbiologie, le matériel médical, les biotechnologies ou l'industrie agroalimentaire.

 

Les microscopes sont également utilisés à des fins pédagogiques et, plus particulièrement, dans le cadre des enseignements pratiques de licence et master.

Le microscope électronique à balayage HITACHI S-3200N, est équipé de trois détecteurs :

  • Un détecteur d'électrons secondaires permettant d'obtenir des images de la surface et de l'échantillon.
  • Un détecteur d'électrons rétrodiffusés qui donne une image de contraste de phase.
  • Un spectromètre d'analyse X PGT à sélection d'énergie qui donne la composition en éléments chimiques de la surface avec la possibilité d'en faire une cartographie.

L'observation d'échantillons biologiques en microscopie à balayage nécessite une déshydratation préalable car l'observation se fait sous vide. Afin de conserver au mieux la structure de la surface à étudier, plusieurs protocoles existent, la déshydratation "chimique" (HMDS), ou la méthode du point critique nécessitant un équipement disponible sur la plateforme (EMITECH K850).

La dernière étape de préparation concerne la métallisation pour les échantillons non conducteurs. Cette préparation va permettre d'éviter une accumulation de charges négatives en surface en reliant l'échantillon à la masse du microscope, mais également d'améliorer le rendement en électrons secondaires qui sont captés pour les images de topographie. Cette métallisation peut être également effectuée sur la plateforme par un appareil de pulvérisation cathodique (Quorum SC7620).

MEB

Le principe du Microscope à Force Atomique est d'imager une surface via la mesure des forces d'interaction qui s'exercent entre les atomes d'une surface et ceux de la pointe de l'AFM. L'appareil est un AFM BRUKER Multimode 8.

Cet équipement offre la possibilité d'obtenir la topographie de la surface en mode contact (invasif) avec lequel nous pouvons obtenir une cartographie de la conductance ; en mode tapping (contact intermittent) avec la possibilité d'avoir une cartographie magnétique ou électrique ; et également en mode peak force qui permet d'avoir une cartographie des propriétés mécaniques. Les échantillons peuvent être étudiés également en milieu liquide ou sous atmosphère contrôlée.

AFM

Le microscope électronique à transmission JEOL JEM 1400, équipé d'un canon à filament de tungstène, fonctionne à des tensions d'accélération comprises entre 20 et 120 kV avec une platine porte-objet à double inclinaison ±70° permettant des études en Tomographie.


L'image est formée sur un écran fluorescent par transmission d'un faisceau d'électrons au travers d'échantillons ultra-minces d'épaisseur compris entre 50 et 100 nm (électrons transmis, électrons inélastiques et électrons élastiques). Les clichés sont obtenus au moyen de deux caméras Gatan (11 Mpixels) positionnées l'une sur le port latéral "Grand angle" et l'autre sur le port "Haute résolution" en bas de colonne.

TEM

Le microscope Confocal ZEISS LSM780 permet d'obtenir des images en fluorescence ou en réflexion. Il dispose en émission de 8 raies laser de 405nm à 633nm qui permettent d'exciter correctement toutes les sondes fluorescentes. En réception, l'appareil est équipé d'un détecteur spectral GaSP qui peut être couplé à deux PMTs (un proche IR, l'autre proche UV). Le détecteur spectral permet d'obtenir une analyse spectrale en un seul scan avec une résolution de 8.7nm en longueur d'onde.

Il permet l'observation tridimentionnelle d'échantillons auto fluorescents, et d'échantillons dont des structures ont été marquées par des fluorophores (8 maximum), aussi bien en biologie qu'en sciences des matériaux (certains matériaux autofluorescent). En complément, il est également possible de travailler en réflexion et d'obtenir ainsi une image tridimensionnelle de la surface d'un échantillon qui permet d'accéder aux paramètres de rugosité de la surface. La résolution de l'appareil en latéral est d'environ 160nm dans la meilleure des configurations, et d'environ 500nm en Z.

Mic. Confocal
  • Observation d'échantillons biologiques et matériaux divers en microscopie électronique en transmission, à balayage, en microscopie à force atomique et en microscopie confocale.

 

  • Microscopie en transmission :

           - mode TEM mode

           - SEM tomographie

 

  • Microscopie à balayage :

           - en vide secondaire (électrons secondaires et électron rétrodiffusés)

           - microanalyse X à sélection d'énergie

 

  • Microscopie à force atomique en mode contact, tapping ou peak force :

           - topographie,

           - mesure de propriétés mécaniques,

           - EFM (Electric Force Microscope),

           - MFM (Magnetic Force Microscope),

           - CAFM (Conductive AFM) mesure de résistivité,

           - mesure en cellule liquide.

 

  • Microscopie Confocale :

          - imagerie de fluorescence,

          - reconstitution 3D,

          - timelaps,

          - F-technique (FLIP, FRET, phota-activation),

          - topographie et rugosité.

 

  • Techniques de préparation des spécimens :

          - Microscopie à transmission : coupe ultrafine.

          - Microscopie à balayage : déshydratation par point critique, métallisation par pulvérisation cathodique.

          - Microscopie force atomique : micro-polissage, surfaçage par ultramicrotome.

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