La microscopie électronique à balayage permet, au terme de préparations adaptées d'accéder à de nombreux services :

  • Observation classique en mode haut vide
  • Observation d’échantillons hydratés en mode environnemental
  • Observation d’échantillons non conducteurs en mode à pression variable
  • Cryomicroscopie (cryofixation haute pression (ICE), cryofixation dans l’azote pâteux, sublimation, cryofracture)
  • Préparation des échantillons : point critique au CO2, métallisation (Pt, Au, Pd, Cr)
  • Immuno-marquage (immunogold)
  • Analyse X  pour analyse de la composition chimique

L'équipement d'observation
Microscope Electronique à Balayage - Quanta 250 FEG FEI

  • Modes d'observation :
    • Mode haut vide
    • Mode à pression variable
    • ode environnemental (ESEM)
  • Détecteurs :
    • Trois détecteurs d'électrons secondaires (un pour chaque mode d'observation)
    • Deux détecteurs d'électrons rétrodiffusés
    • Détecteur STEM
    • Détecteur Wet STEM
  • Equipements supplémentaires :
    • Analyse X EDAX
    • Platine Peltier pour mode ESEM
    • Module de cryo préparation Quorum PP3000T

Les techniques & équipements de préparation

Observation en mode haut vide d'échantillons secs

Pour les échantillons hydratés il faut procéder au préalable à leur dessiccation par la technique du point critique.
Pour les échantillons non conducteurs, une métallisation est nécessaire.

 

Ci-contre : Tête d'une mouche









 
Observation en mode haut vide d'échantillons congelés, utilisation du module de cryo-préparation

La métallisation est obligatoire

Cryo-planning réalisé avec le cryo-ultramicrotome

Colon de souris
Colon de souris

Ci-dessus : Colon de souris

Cryo-fixation dans l'azote pâteux

pollens de pâquerettes
pollens de pâquerettes

Ci-dessus : Pollens de pâquerettes


Cryofracture
Elle est effectuée soit après cryofixation dans l'azote pateux soit, uniquement pour le Leica HPM 100, à la suite d'une cryo-fixation haute pression:

cardiomyocyte de souris
cardiomyocyte de souris

Ci-dessus : Cryo-fracture d'un cardiomyocytes de souris

Organogel
Organogel

Ci-dessus : Réseau d'hydrogel colloïdal obtenu à partir d'un organogel -  S.Franceschi, E.Perez - Equipe SMODD - Laboratoire des IMRCP - Université Paul  Sabatier

Observation en mode à pression contrôlée "low vacuum" d'échantillons secs non conducteurs

Organogel poreux
Organogel poreux
Les échantillons ne sont pas métallisés. L'introduction dans la chambre d'un gaz (air) permet de neutraliser les électrons accumulés à la surface de l'échantillon non conducteur.
 
Ci-contre : Intérieur d'un organogel poreux obtenu à partir d'un gabarit sucre glace, de l'huile de soja et de l'acide 12-hydroxystéarique comme gélifiant. S.Franceschi, E.Perez - Equipe SMODD - Laboratoire IMRCP - Université Paul Sabatier




 

 
Observation en mode environnemental (ESEM)

Diatomées
Diatomées
Observation sans aucune préparation préalable d'échantillons hydratés. L'échantillon est maintenu hydraté dans la chambre du microscope durant l'observation. Pour cela nous utilisons un vide peu poussé dans la chambre (environ 700 Pascal), une température failble (environ 2°C) et 98 % de vapeur d'eau. L'observation se fait cependant avec une forte perte de résolution par rapport aux deux autres modes.


Ci-contre : Diatomées




 

Analyse X

montage-analyse
montage-analyse
L’analyse élémentaire des échantillons peut être effectuée en mode haut vide et en mode à pression contrôlée.



Ci-contre : exemple d'analyse élémentaire avec localisation







 

Les équipements

Leica EM CPD 300
Leica EM CPD 300

Appareil à point critique Leica EM CPD 300

Automate utilisé pour la dessiccation des échantillons hydratés qui sont préalablement déshydratés par des bains croissants d’alcool jusqu’à l’alcool absolu. Ce dernier est remplacé dans la chambre de l’appareil à point critique par du CO2 liquide. L’augmentation de la température et de la pression à l’intérieur de la chambre (T=35°C, P=79bar) permet de réaliser le contournement du point critique du CO2 (T=31°C, P=73,8bar). Il s’agit de réaliser la dessiccation de l’échantillon en passant de l'état liquide à l'état gazeux par le biais d’une condition intermédiaire, appelée fluide supercritique, dans laquelle la tension superficielle est nulle, ainsi l’échantillon ne subira pas de rétraction.
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cryo-ultramicrotome
cryo-ultramicrotome

Cryo-ultramicrotome Leica EM FC7 avec adaptateur cryo Leica EM FC7

Cryo- ultramicrotome permettant de polir, à très basse température, la surface des échantillons congelés pour une observation en cryo MEB.
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Metalliseur
Metalliseur

Metalliseur Leica EM MED 020

Ce métalliseur  permet de recouvrir les échantillons d’une couche de platine (1 à 10nm). Cette étape augmente la conductivité des échantillons et le rendement en électrons secondaires produit par le faisceau d’électrons primaires du MEB. La métallisation apporte un meilleur contraste à l’image et évite les effets de charge dû à l’accumulation des électrons à la surface de l’échantillon.
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Armoire de conservation
Armoire de conservation

Armoires de conservation des échantillons

Ces armoires contiennent du gel de silice avec indicateur de saturation qui capte l’humidité et maintient ainsi les échantillons dans leur état dessiqué.
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Module cryo-preparation
Module cryo-preparation

Module de Cryopréparation Qurom PP3000T

Ce module directement fixé sur le microscope électronique à balayage est contrôlé par un logiciel, il nous permet de réaliser :-le maintien de l'échantillon à très basse température (-140°C)
- le transfert de l'échantillon vers la platine cryogénisée du microscope électronique
- la sublimation de la glace (en principe à -95°C)
- la métallisation de l'échantillon au platine
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