Microscopía electrónica in situ.

La microscopía electrónica in situ es una técnica de investigación en la que se utiliza un microscopio electrónico para observar la respuesta de una muestra a un estímulo en tiempo real. Debido a la naturaleza del haz de electrones de alta energía utilizado para obtener imágenes de una muestra en un microscopio electrónico, los microscopistas han observado durante mucho tiempo que el haz de electrones cambia o daña las muestras de forma rutinaria. A partir de la década de 1960, y utilizando microscopios electrónicos de transmisión (TEM), los científicos intentaron deliberadamente modificar los materiales mientras la muestra estaba en la cámara de muestras y capturar imágenes a través del tiempo de los daños inducidos.

También en la década de 1960, los científicos de materiales que utilizaban TEM comenzaron a estudiar la respuesta de muestras de metales transparentes a los electrones a la irradiación del haz de electrones. Esto fue para comprender más sobre la fatiga del metal durante la aviación y los vuelos espaciales. Los experimentos se realizaron en instrumentos con altos voltajes de aceleración; la resolución de la imagen era baja en comparación con la resolución subnanométrica disponible con los TEM modernos.

Las mejoras en la microscopía electrónica a partir de la década de 1960 se centraron en aumentar la resolución espacial. Esto requirió una mayor estabilidad para toda la plataforma de imágenes, pero particularmente para el área alrededor de la platina de la muestra. Los sistemas de captura de imágenes mejorados que utilizan cámaras de dispositivos de carga acoplada y los avances en las etapas de las muestras, junto con la mayor resolución, llevaron a la creación de sistemas dedicados a aplicar estímulos a muestras en soportes especializados y a capturar múltiples fotogramas o vídeos de las respuestas de las muestras.

Además de las muestras de materiales, la microscopía electrónica in situ se realiza en muestras biológicas y se utiliza para realizar experimentos que involucran respuestas mecánicas, químicas, térmicas y eléctricas. Los primeros experimentos utilizaban principalmente TEM, porque la imagen se captura en un solo cuadro, mientras que el microscopio electrónico de barrido debe moverse o escanear a través de la muestra mientras se aplican los estímulos, alterando la muestra.

Los primeros problemas que limitaban la microscopía electrónica in situ incluían vibraciones mecánicas en todas las escalas (desde el propio microscopio hasta la muestra) e interferencias térmicas y eléctricas, particularmente en el portamuestras. Todos estos problemas requirieron tiempos de captura rápidos. Sin embargo, un tiempo de captura rápido crea una imagen con una relación señal-ruido baja , limita la resolución de la imagen y también limita la cantidad de tiempo disponible para realizar el experimento. ^[1]

Referencias

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