Microscopia elettronica a scansione, cos'è e come funziona

Tipi di microscopi con zoom su microscopia elettronica a scansione: principali costituenti e funzionamento.

I diversi microscopi e caratteristiche generali

Per studiare le cellule i biologi ricorrono ai microscopi che hanno la capacità di ingrandire i tessuti osservati. Di un microscopio è importante conoscere due caratteristiche: il potere d’ingrandimento, che si riferisce alla capacità che un microscopio ha di ingrandire l’oggetto; il potere risolutivo, che s’intende la distanza minima alla quale due punti risultano distinti. Quando parliamo di microscopi possiamo far riferimento alla microscopia ottica, che utilizza un fascio di luce, e alla microscopia elettronica, che utilizza un fascio di elettroni accelerati. Del microscopio elettronico esistono due varianti principali: Microscopio elettronico a trasmissione, TEM Microscopio elettronico a scansione, SEM.

Zoom su microscopia elettronica a scansione

Il microscopio elettronico a scansione è entrato in commercio nel 1960 ed è una tecnica che permette l’osservazione di campioni con ingrandimenti e risoluzione 1000 volte superiore alla microscopia ottica ordinaria. Il SEM è schematicamente costituito da:
- Una colonna elettronica, dove è creato il fascio di elettroni;
- una camera da vuoto, dove il fascio elettronico interagisce con il campione;
- vari tipi di rivelatori, che acquisiscono i segnali e li trasmettono;
- un monitor in cui si ricostruisce l’immagine dal segnale. Il microscopio elettronico a scansione consente di ottenere immagini tridimensionali in bianco e nero con profondità di campo fino ad alcuni micrometri. La profondità di campo rappresenta la distanza fra due piani, al di sopra e al di sotto del campione da osservare, messi contemporaneamente a fuoco dall’obiettivo. Il tessuto da studiare, adeguatamente preparato, viene esplorato da un fascio molto sottile di elettroni, detti elettroni primari. Questi hanno lunghezze d’onda minori rispetto alla luce utilizzata nel microscopio ottico e sono ottenute accelerandoli tramite una forte differenza di potenziale. Gli elettroni primari scorrono su tutta la superficie del preparato, ma il raggio elettronico non lo attraversa, come invece avviene nel TEM. Il raggio è riflesso secondo le caratteristiche della superficie esaminata: le zone più incavate ne emettono meno, quelle più in rilievo ne emettono di più. Gli elettroni riflessi, detti elettroni secondari, vengono raccolti da un rilevatore; questo emette dei segnali che modulano l’intensità di un fascio di elettroni che colpisce un monitor. Qui è eseguita la scansione, fornendo in tal modo un ingrandimento finale del tessuto.