Microscopes Flashcards
Vrai ou Faux: Les principes physiques des microscopes photoniques et électriques sont les mêmes.
Vrai
Quelle est la raison de la différence entre le grossissement du microscope photonique et celui du microscope électrique?
La longueur d’onde du microscope électronique est plus faible, pcq les électrons ont une longueur d’onde plus faible que celle des photons
Quel est le rôle du condensateur?
Concentrer la lumière sur l’échantillon
Quels sont les limites du microscope photonique?
La limite de résolution.
Le contraste.
Par quelle formule la limite de résolution est-elle calculée?
L.R. = longueur d’onde / 2.n.Sin(teta)
n = indice de réfraction du milieu (entre l’échantillon et l’objectif).
teta = moitié de l’angle du cone de lumière entrant dans l’objectif.
Que veut dire ouverture numérique (NA)?
NA = n.Sin(teta)
Elle est normalement indiquée sur l’objectif.
Qu’arrive t il si l’on diminue la longueur d’onde dans une observation au microscope photonique?
la limite de résolution diminue, la qualité de l’observation augmente.
les rayons UV, quelle lentille peuvent ils traverser?
La lentille formée de Quartz
les rayons UV, quelle lentille ne peuvent ils pas traverser?
Le verre
Quelle sont les limites d’utilisation de rayons UV dans un microscope?
- Le verre est opaque aux UV, il faut utiliser des lentilles de Quartz, ce qui est trop couteux.
- Les UV sont à l’extérieur du visible. Il faut faire une transformation optique pour pouvoir observer.
- Question de sécurité.
L’huile à immersion, augmente ou diminue la limite de résolution?
Diminue
Qu’arrive il à la limite de résolution (augmente ou diminue) si l’objectif est plus long?
objectif plus long = distance entre objectif et échantillon diminue = angle teta plus grand = sinus plus grand = limite de résolution diminue.
Qui a amélioré le microscope à fond clair?
Kohler
Quels sont les désavantages de la microscopie à fond clair?
1- Peu de contraste si l’on ne fait pas de colorations.
2- Difficile de voir les petits microorganismes.
Est-ce que le microscope à fond clair permet de voir l’intérieur d’une cellule?
Oui
Que peut on voir dans la préparation à l’état frais? (fond clair)
1-On voit la motilité
2- on voit la morphologie
3- on peut voir les axes de division cellulaire (protozoaires)
4- on voit les corps d’inclusion
Quels sont les désavantages de la préparation à l’état frais? (fond clair)
1- le contraste est très faible
2- les petits microorganismes ne peuvent pas être observés
Quels sont les 2 groupes de coloration qu’on peut faire pour la microscopie à fond clair?
- coloration simple
- coloration différentielle
Quels sont les 2 techniques de coloration différentielle qu’on peut faire pour la microscopie à fond clair?
Gram
AAR (alcoolo-acido-resistent)
Quelle est la charge de la coloration simple
positive (la plupart des microorganismes ont des surfaces chargées négativement).
À quoi sert la coloration de Gram
Permet de distinguer différents groupes de bactéries, structure membranaire, distinguer les structures à l’intérieur, etc.
À quoi sert la coloration AAR
à détecter les mycobactéries, disgnostiquer des maladies (comme tuberculose).
Qui a inventé la coloration AAR
Ziehl et Neelsen
Quel agent est retenu par les mycobactéries dans la coloration AAR?
le Carbol-Fuchsine
Quels sont les autres microscopes optiques?
- à fond noir
- à contraste de phase
- à contraste d’interférence différentielle
- à fluorescence
Quelle est la différence dans l’image des microscopes à fond clair vs à fond noir
- fond clair: structure sombre, fond clair
- fond noir: structure claire, fond noir
Dans quels compartiments le microscope à fond noir diffère?
Le condensateur contient un Cône de Abbe et des miroirs
Comment agit la lumière en microscopie à fond noir?
la lumière est dirigée sur l’échantillon grace au cone de abbe et des miroirs, donc la lumière arrive de manière oblique sur l’échantillon.
Ex: Dans une image, on ne voit que du noir, rien n’apparait. Quelle est la raison?
il n’y a pas d’échantillon. en microscopie à fond noir, on voit seulement la lumière déviée par l’échantilon.
Donc pas de lumière déviée = pas d’échantillon
Vrai ou Faux
les organismes sont morts dans la microscopie à fond noir.
Faux
on ne fait ni fixation ni coloration
Vrai ou faux
le microscope à contraste de phase a la même du extérieur d’un microscope à fond clair
Vrai
Dans quels compartiments le microscope à contraste de phase diffère?
Condensateur et Objectif
le condensateur contient un anneau de phase
l’objectif contient une lame de phase
Comment agit la lumière en microscopie à contraste de phase?
il y a une mise en phase de la lumière. l’échantillon réfracter la lumière, et c’est la différence de phase qui montre une image.
Quels est le role de la lame de phase?
augmente ou diminue la différence de phase entre les structures, donc augmente le constraste
qui a développé le microscope à contraste de phase
Zernike
Quelle type d’image on voit dans contraste de phase?
image sombre sur fond clair
Comment peut on voir des images colorés en contraste de phase si on ne colore pas la structure?
on utilise des filtres colorants
Vrai ou faux
les cellules dans contraste de phase sont vivantes
Vrai
Qu’est ce qui distingue une image par contraste de phase des autres microscopes?
la structure est entourée d’un couche lumineuse, appelée halo de phase.
qui a développé le microscope à contraste d’inteférence différentielle?
Nomarski
que subit la lumière dans la microscopie à contraste d’inteférence différentielle?
La lumière est polarisée à angle variable
Qu’arrive t il à la lumière polarisée lorsqu’elle touche l’échantillon dans l’interférence différentielle?
Les structures causent une modification de polarisation, ce qui génère l’image
Qu’est ce qui distingue une image par interférence différentielle des autres microscopes?
- Image vive (couleurs vives)
- Impression de 3D
- Ombre dans les creux/derrière la cellule, comme si l’échantillon est éclairé d’un seul coté.
Comment modifier la lumière sans agir sur la phase de la lumière?
on polarise la lumière (donc on fait une microscopie interférence différentielle)
Quelle est la différence dans les compartiment d’un microscope interférence différentielle vs contraste de phase?
Condensateur: l’interférence requiert un système de lentilles qui polarisent la lumière, controlé par informatique.
interférence différentielle vs fond clair?
- cellules vivantes (i.d.) vs cellules mortes (f.c.)
- permet de montrer des structures fines (i.d.) vs non (f.c.)
- montre les structures internes bcp plus clairement (i.d.)
Quelle est la limite de l’interférence différentielle?
Les préparation transparentes.
La lumière polarisée doit être capable de passer.
Quels microscopes photoniques se ressemblent de l’extérieur?
fond clair, fond noir et contraste de phase.
Peut on utiliser l’UV dans les microscopes photoniques?
Oui, microscope à épifluorescence et à fluorescence
quelle est la différence entre le microscope à épifluorescence et le microscope à fluorescence?
Épifluorescence: la source de rayons UV n’est pas en bas, elle ne peut pas affecter l’oeil, donc plus de sécurité.
Quelles particules sont utilisés dans la microscopie fluorescence
les fluorochromes
que font les fluorochromes?
ils absorbent l’énergie lumineuse en UV et émettent dans le visible.
quelle portion du spectre est considérée UV?
280 nm à 400 nm
Quel compartiment est utilisé pour protéger l’oeil de tout rayon UV?
des filtres séléctifs bloquant les rayons UV.
comment s’appelle la lentille utilisée dans le microscope fluorescence?
miroir dichroique: réfléchit les UV, mais laisse passé les lumières du visible
Quelle lame laisse passer les UV
Quartz
Quels sont les applications du microscope à fluorescence?
- Fluorochromes vitaux
- Immunofluorescence
- FISH
À quoi servent les fluorochromes vitaux.
Permettent de distinguer et quantifier les cellules vivantes vs mortes
En utilisant les fluorochromes vitaux, quelle cellule (vivante ou morte) émet une fluorescence, et laquelle qui n’émet pas? et pourquoi?
- Cellule vivante: pas de fluorescence, car membrane séléctive, ne laisse pas passer les fluorochromes.
- Cellule morte: fluorescence, car membrane imperméable, laisse passer les fluorochromes.
- Quelle technique fait intervenir des morceaux d’ADN?
- Quelle technique fait intervenir des anticorps?
- FISH
- Immunofluorescence?
Quel est le principe de l’immunofluorescence?
anticorps couplés à des fluorochromes, qui détectent une protéine membranaire ou cytoplasmique (antigène)
Que peut détecter l’immunofluorescence?
des protéines ou des organismes (ayant une protéine membranaire spécifique à elle)
Vrai ou faux
Lorsqu’on veut détecter un virus par immunofluorescence et on le cible avec un anticorps, les structures fluorescentes sont des virus.
Faux.
Le virus est trop petit pour être vu en microscopie photonique.
Les structures fluorescentes sont des cellules infectés par le virus, et non pas le virus-même.
Vrai ou faux
on peut parfois voir une fluorescence qui n’est que des anticorps dans le milieu et qui n’ont pas reconnu un antigène précis.
Faux
les anticorps qui ne reconnaissent pas des antigènes vont être éliminés.
Que veut dire hybridation
appariement d’une molécule d’ADN avec une autre molécule d’ADN ayant une séquence complémentaire.
À quoi sert la technique FISH
détecter et quantifier une espèce spécifique.
quelles sont les limites de FISH
- peut prendre des années, car la séquence d’ADN utilisée doit être spécifique à l’espèce cible, or bcp d’autres espèces peuvent avoir la même séquence.
Comment peut on avoir des faux positifs dans la technique FISH?
si 2 espèce ont la même séquence d’ADN, et qu’on utilise cette séquence pour détecter l’espèce, on peut avoir détecté l’autre espèce et penser que c’est espèce désirée.
Pourquoi peut on faire un vrai diagnostique avec l’immunofluorescence alors qu’on ne peut pas avec FISH
FISH permet de détecter des séquence d’ADN, alors que l’immunofluorescence permet de détecter un vrai pathogène présent, pas seulement de l’ADN qui peut ne pas être exprimé.
Quelle est la limite de l’immunofluorescence?
la sensibilité des anticorps.
chaque anticorps a ses propres propriétés.
Qui a inventé le microscope électronique? et quelle année?
Ruska - 1931
En quoi le microscope électronique est mieux que optique?
- Pouvoir d’agrandissement bcp plus fort
- Limite de résolution bcp plus faible
Quelle est le pouvoir d’agrandissement d’un microscope électronique standard? vs microscope photonique
400 000x vs 1000x
Quelle est la limite de résolution d’un microscope électronique standard? vs microscope photonique
0.05 nm vs 0.1 um
quelle est la longueur d’onde d’un électron vs photon?
5 x 10(-12) m (ordre des picomètres)
vs
5 x 10(-7) m (micro-nano)
les composantes du microscope optique vs photonique, similaires?
non, totalement différents
de quoi sont formés les systèmes de lentilles des microscopes électroniques (condensateur, objectif, oculaire).
de électro-aimants
(lentilles magnétiques)
Comment peut on voir les électrons si on ne peut pas les visualiser dans le spectre du visible?
le microscope contient des détecteurs numériques d’électrons.
Quelles sont les limites du microscope électronique?
- Les électrons voyagent dans le vide.
- Les électrons sont non pénétrant (ne traversent pas l’échantillon).
- Le matériel vivant n’est pas électron dense (n’absorbe pas les e-, donc pas de contraste)
Quels sont les implications du fait que les e- voyagent dans le vide?
- L’intérieur du microscope électronique est du vide (pression très négative exercée).
- Les échantillons ne peuvent pas vivre dans le vide.
Donc structures mortes.
Quels sont les implications du fait que les e- sont non pénétrant?
Ils faut faire des coupes ultra-fines pour permettre aux électrons de pénétrer.
1- Quels sont les implications des coupes ultra-fines qui permettent aux électrons de pénétrer dans l’échantillon?
2- Comment minimiser les implications?
1- On a certainement des altérations à l’échantillon. c’est difficile de maintenir la même structure en la coupant.
2- Il faut imprégner les cellules avant de les couper: remplir la structure (les pores et creux) avec une substance liquide qui conserve la forme originale de l’échantillon.
Vrai ou Faux
le microscope optique montre des échantillons vivants
Faux
Quels sont les implications du fait que les le matériel vivant n’est pas électron dense?
Pas de contraste.
Le matériel vivant n’absorbe pas les électrons, donc pas de différence entre échantillon et environnement, donc pas de contraste.
Comment régler le manque de contraste dans le microscope électronique?
Faire des techniques de “coloration” ou de préparation de l’échantillon
Vrai ou Faux
On ne peut pas colorer l’échantillon du microscope électronique pour voir des couleurs sur l’écran
Vrai
L’échantillon du microscope électronique n’est pas coloré, et les techniques de préparation ne donnent pas des “couleurs” à l’échantillon. Les couleurs qu’on voit sur l’écran sont ajoutés par informatique.
Quelles sont les technique de “coloration” ou préparation du microscope électronique?
- Technique de l’ombrage
- Coloration négative
- Cryodécapage
- Immunolocalisation spécialisée
Quelle est la technique qui implique de congeler l’échantillon?
Le cryodécapage
Quelle technique donne une ombre?
L’ombrage
Qu’est ce qu’on utilise dans l’ombrage pour “colorer” l’échantillon
On vaporise des métaux qui vont couvrir l’échantillon.
Pourquoi la technique d’ombrage projette une ombre?
Car on vaporise ls métaux selon un angle précis. Donc des parties derrière l’échantillon ne seront pas couvertes, donc pas détectées. c’est la partie ombre (blanche ou claire).
Quelle est l’étape après la vaporisation de métaux dans la technique d’ombrage?
On se sert de billes témoins de taille connues, qui viennent combler les ombres et les comparer.
À quoi servent les billes témoin dans la technique d’ombrage?
Ces billes viennent combler les ombres et les comparer, et déterminer alors l’élévation (la hauteur) de l’échantillon, donc le diamètre de la structure.
Quel agent est utilisé dans la coloration négative?
l’acide phosphoriquetungstique
Comment agit l’acide phosphoriquetungstique dans la coloration négative?
Il se dépose et s’accumule dans les creux de la structure, et détermine alors une différence de “couleur” entre creux et protubérant (bumps).
Comment paraissent les creux et les protubérances sur l’écran en coloration négative (clair, sombre)?
Les creux pleins dacide phosphoriquetungstique sont sombres.
Les protubérances (bumps) sont clairs.
Vrai ou faux
la “coloration” négative permet d’avoir un effet relief (kind of 3D)
Vrai
Est-ce que la coloration négative montre un ombre?
oui, à cause des creux à l’entour de la structure, l’acide phosphotungstique s’accumule et on aura un ombre qui entoure la structure
Comparer l’ombre de la technique d’ombrage vs coloration négative
l’ombrage crée une ombre grace à l’angle avec lequel on vaporise les métaux, c’est donc une ombre partielle (une partie). Alors que la coloration négative forme une ombre tout à l’entour de la structure (creux tout à l’entour remplis d’acide phosphotungstique).
Quelle structure est la plus observée en utilisant la coloration négative?
Les virus.
Pourquoi congeler l’échantillon dans le cryodécapage?
Pour ensuite faire une coupe transversale par pression latérale
Comment doit être le processus de congélation dans le cryodécapage?
il doit être rapide et brève, pour ne pas endommager les structures.
Après avoir coupé l’échantillon dans le cryodécapage, que feut on?
On fait un ombrage, donc vaporise des métaux sur la coupe transversale.
Dans une image d’une structure colorée par cryodécapage, quelle est la “couleur” des creux et protubérances?
creux = clair (ombre claire)
bump = sombre
On peut utiliser le négatif de cette image, donc inverser les “couleurs” par informatique pour faciliter la lecture.
Vrai ou faux
la technique d’ombrage permet de voir l’intérieur de la cellule.
faux
Vrai ou faux
la coloration négative permet de voir l’intérieur de la cellule.
faux
Quelle technique de “coloration” ou préparation d’échantillon du microscope électronique permet de voir l’intérieur de la cellule?
le cryodécapage
Vrai ou faux
la technique d’ombrage permet d’avoir une impression relief (pseudo-3D).
faux
Vrai ou faux
la coloration négative permet d’avoir une impression relief (pseudo-3D).
Vrai
Vrai ou faux
le cryodécapage permet d’avoir une impression relief (pseudo-3D).
Faux
Quelle technique de coloration (a)? pourquoi
Quelle technique de coloration (b)? pourquoi
1- coloration négative
ombre qui entoure l’échantillon.
protubérances clairs et creux sombres.
pas de vue intérieure.
2- ombrage
partie du contour est ombré.
une partie est claire, comme si éclairage oblique.
pas de vue intérieure.
Quelle technique de “coloration” ou préparation utilise des anticorps?
l’immunolocalisation cellulaire.
à quoi sont couplés les anticorps dans l’immunolocalisation cellulaire?
à des billes de Fer ou d’Or.
À quoi sert l’immunolocalisation cellulaire?
à localiser des protéines, structures, molécules dans la cellule
(donc même chose que immunofluorescence mais pour microscope électronique).
que voit on sur l’image lorsqu’une protéine est détectée
On voit des billes noires (qui sont couplés à l’anticorps qui a détecté la protéine).
Quels sont les 2 types de microscopes électroniques?
- microscope à transmission.
- microscope de balayage.
Dans quel type de microscope électronique les électrons traversent l’échantillon?
microscope à transmission
où est situé le détecteur d’électrons dans la microscopie à transmission?
sous l’échantillon, pour détecter les électrons qui traversent la structure.
Vrai ou faux
dans la microscopie à transmission, on obtient une image par transparence.
Vrai
e- traversent l’échantillon
Quel microscope a la limite de résolution la plus faible?
le microscope à transmission.
Quel est le microscope le plus récent: transmission ou balayage?
microscope à balayage
Vrai ou faux
le microscope électronique à balayage montre l’intérieur de la cellule
Faux
Vrai ou faux
dans le microscopie à balayage, les électrons ne traversent pas l’échantillon
vrai
Où est placé le détecteur d’électrons du microscope à balayage?
le détecteur est latéral. pas sous l’échantillon
Quel est le traject des électrons dans la microscopie à balayage?
ils sont réfléchis par l’échantillon puis captés par le détecteur d’électrons qui est du coté, pas en dessous.
Vrai ou faux
dans le microscopie à balayage, on obtient une image par transparence.
faux
Vrai ou faux
dans le microscopie à balayage, on ne peut pas voir l’intérieur de la cellule.
vrai
Vrai ou faux
dans le microscopie à balayage, on obtient une image à effet 3D.
vrai
à quoi ressemble la limite de résolution du microscope à balayage si l’on compare au microscope à transmission?
pourquoi?
la limite de résolution du microscope à balayage est plus grande que celle de transmission.
car la longueur d’onde des e- réfléchis est plus grande que celle des e- qui traversent.
que veut dire TEM
microscope électronique à transmission
que veut dire SEM
miscroscope électronique à balayage (scanning)
Quels sont les microscopes électroniques dans lesquels on travaille à très basse température?
cryoélectromicroscopie et cryotomographie électrique
que veut dire cryoEM
cryoélectromicroscopie
que veut dire cryoET
cryotomographie électrique
Pourquoi dans la cryoélectromicroscopie on congèle l’échantillon de façon rapide?
Pour que l’eau n’altère pas les échantillons en congelant. On veut une vitrification de l’eau.
Pour quoi est utilisée la cryoélectromicroscopie?
Pour la modélisation des structures protéique. C’est trop détaillé et ça aide.
Cryomicroscopie vs microscopie à transmission?
la CryoEM est bcp plus détaillée, dans les structures des membrane par exemple.
que veut dire “tomo”
strates ou tranches
Vrai ou faux
la cryotomographie électronique produit des images de strates en faisant des coupes transversales d’une structure cellulaire
Faux
on ne fait pas de coupes dans la CryoET. Elle donne l’image des tranches sans coupes.
Vrai ou faux
La cryoET donne des images finales 3D.
Vrai
la reconstruction de toutes les images de couches par informatique fait une image finale 3D.
À quoi sert la CryoET le plus?
localiser des mauvais fonctionnements, des tumeurs etc.
De quel type est le microscope à balayage laser?
microscope photonique
Le microscope à balayage laser est une amélioration du microscope …
à fluorescence
Vrai ou faux
Le microscope à balayage laser utilise une lumière UV
Vrai
Vrai ou faux
la fluorescence n’est captée seulement au plan qui est au foyer
Vrai
dans balayage laser, est-ce qu’il y a une fluorescence autre que dans le plan du foyer
oui, mais cette fluorescence n’est pas captée
Quelle composante empêche la fluorescence des plans hors foyer d’être exprimés dans l’image?
c’est un système d’ouverture, qui bloque les rayons venant hors du foyer.
Le balayage laser permet d’augmenter le contraste et la diminution de l’interférence. expliquer comment
en bloquant les fluorescences hors du foyer, l’interférence entre les plans est éliminée, et le contraste est bcp plus fort et définit, car le contraste est la capacité à distinguer une structure de son environnement.
Dans quels dimensions le balayage laser permet de donner des images?
en 2D, en 3D et en 4D (temps)
que veut dire image 4D dans balayage laser?
C’est le développement d’un échantillon 3D en fonction du temps.
En quoi diffère le balayage laser à l’épifluorescence?
le balayage laser a des systèmes de numérisation, de reconstitution d’image 3D et de quantification.
Quel est le meilleur microscope pour analyser le développement du Biofilm en fonction du temps?
Microscopie à balayage laser
Qu’est ce qu’un biofilm?
Un biofilm est une communauté multicellulaire plus ou moins complexe, souvent symbiotique, de micro-organismes
Vrai ou faux
Le balayage laser permet de détecter les cellules vivantes vs mortes.
Vrai
positionnement des noyaux, leur activité métabolique (donc si vivant ou mort).
Quels sont les 2 microscopes à balayage de sonde?
- à effet tunnel
- à pression atomique
de quoi est principalement formé le microscope à effet tunnel?
sonde qui se termine souvent d’un seul atome.
la sonde d’un microscope à effet tunnel se promène en dessus d’un échantillon.
1- touche/ne touche pas?
2- distance égale/variable?
3- hauteur de la sonde change/ne change pas?
la sonde du microscope à effet tunnel se promène à une distance proche (mais touche pas) de l’échantillon. La hauteur de la sonde ne change pas, mais la distance avec l’échantillon change.
Un léger courant (voltage) est appliqué au microscope à effet tunnel. Quel est sont rôle?
la sonde du microscope à effet tunnel crée des interactions entre les électrons de la sonde et ceux d’une surface de l’échantillon. la variation de courant électrique est ce qui produit l’image.
Que peut être le grossissement du microscope à effet tunnel?
100 millions X
Vrai ou faux
le microscope à effet tunnel est un microscope photonique
Faux
(électrons, courant, etc)
Quelle est l’avantage du microscope à effet tunnel vs microscope électronique standard?
dans le microscope à effet tunnel on observe en milieu aqueux, on n’enlève pas l’eau (vs électronique), ce qui donne une réalité à la structure.
Vrai ou faux
le microscope à balayage de sonde produit une image 3D
Vrai
Quel aspect important peut on observer par microscope à balayage de sonde?
les interactions entre des structures.
microscope à effet tunnel vs à force atomique?
Effet tunnel détecte les surfaces avec interaction entre e-, vs force atomique détecte avec un rayon laser qui balaye.
Quel type de surface est le mieux détecté par microscope à effet tunnel
les surfaces métalliques
Quel type de surface est le mieux détecté par microscope à force atomique?
surfaces qui ne peuvent pas conduire l’électricité
lequel est lequel? tunnel ou atomique:
1 - Distance constante de hauteur varie?
2 - Distance varie et hauteur constante?
1- Force atomique
2- Effet tunnel
Comment est formée l’image dans le microscope à force atomique?
un rayon laser est envoyé sur la pointe, et la deflexion de la lumière crée l’image 3D.
