Laboratoire de recherche

Instruments de visualisation

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© Catherine Vamos

Microscope optique

L’échantillon est d’abord déposé sur une lame; il peut être recouvert ou non d’une lamelle. On choisit un objectif pour faire une première mise au point avec les vis macro et micrométrique. On peut utiliser ensuite un objectif plus puissant pour augmenter le grossissement. Pour obtenir le grossissement total, on doit multiplier le grossissement de l’objectif et celui de l’oculaire.

Ce microscope repose sur un système de lentilles permettant de modifier le trajet des faisceaux lumineux qui voyagent entre l’objet étudié et l’œil de l’observateur. Avec la plupart des microscopes photoniques, on peut obtenir un grossissement de 1000 X.

Microscope électroniqueAgrandissementAgrandissement
© Musée Armand-Frappier

Microscope électronique

L’échantillon est d’abord composé d’un petit grillage rond de 3 mm de diamètre, sur lequel on a déposé une membrane faite de plastique et de fins grains de carbone. Cette base sert de support au spécimen à étudier, qui peut être du matériel séché ou des coupes minces de cellules.

Après une mise sous tension de l’appareil entre 25 et 125 kV, on chauffe le filament de tungstène à plus de 2200 °C. Il en résulte un faisceau d’électrons contrôlé par un système de champs magnétiques. Un vide est produit à l’aide de pompes très performantes à l’intérieur de la colonne. Ce vide doit se situer entre 10-4 et 10-7 TORR (1 mm Hg) afin d’éviter qu’il y ait des collisions entre électrons et molécules d’air. Les électrons sont focalisés sur le spécimen à examiner à l’aide de lentilles électromagnétiques.

Suivant l’épaisseur, la densité ou la nature chimique de l’échantillon, les électrons sont plus ou moins absorbés et une image de transparence de la zone irradiée est produite par le faisceau électronique. Cette image est agrandie par les lentilles objectif, intermédiaire et projecteur et reproduite sur un écran phosphorescent, ce qui donne une image grise sur fond vert.

« En microscopie électronique, les lentilles sont métalliques; elles sont des électro-aimants, des dispositifs pouvant créer des champs magnétiques uniformes d’une intensité variable et en rapport avec la force du courant excitant. »*

« En microscopie électronique, les rayons cathodiques émis par la source (généralement un filament de tungstène chauffé à incandescence) sont accélérés (environ 80 kilovolts) et passent par le condenseur, qui règle l’intensité et la convergence des rayons éclairant l’échantillon. Vient ensuite la lentille objectif, qui fait la mise au point du faisceau d’électrons qui a traversé l’objet pour donner une image intermédiaire agrandie. Puis le projecteur (l’oculaire, en microscopie photonique) agrandit une portion de l’image intermédiaire. Finalement, un écran fluorescent (alliage de sulfure de zinc et de cadmium) permet la conversion du faisceau électronique invisible en une image photonique visible. »*

*Tiré de Introduction à l’ultrastructure cellulaire de Paul-Émil Messier, Presses de l’Université de Montréal, 1971.

Parties de la colonne du microscope électronique

La composante principale du microscope est une colonne qui se divise en quatre parties :

1- Le système d’illumination qui comprend :

  • une cathode (-) ou canon électronique contenant un fin filament de tungstène plié en « V »
  • une anode (+)
  • une ou plusieurs lentilles regroupées sous le nom de « condenseur »

2- La chambre de spécimen

3- Le système d’image, composé de trois séries de lentilles

  • lentille objectif
  • lentille intermédiaire
  • lentille projecteur

4- Le système de capture d’image

  • un écran phosphorescent ou fluorescent
  • une lunette d’approche de type binoculaire
  • une caméra à film standard (35 mm, 70 mm, plaques)
  • une caméra de télévision ou
  • une caméra numérique rattachée à un ordinateur

Exemples de techniques utilisées

Coupes minces : fixation, déshydratation, enrobage dans une résine d'époxy, coupes minces avec un couteau de diamant et coloration (coloration positive). Temps de préparation : 4 jours avant l’examen au microscope électronique.

Coloration négative : dépôt du matériel liquide sur une grille, séchage et imprégnation durant 1 minute d'une solution d'acide phosphotungstique. Temps de préparation : 15-30 minutes avant l’examen au microscope.