Observations microscopiques

Question 1

Quels sont les différents types de microscopes? Quelles sont leurs principales différences?

Answer 1

Photonique (optique) : utilise la lumière et les photos pour observer

Électronique : utilise les électrons pour observer

Les principes physiques sont similaires. Par contre, les longueurs d’onde des photons et des électrons sont différentes ce qui fait en sorte que le grandissement possible est différent.

La longueur d’onde des photons est beaucoup plus petite que la longueur d’onde de électrons sont les microscopes électroniques permettent un plus grand grossissement.

Question 2

De quelles parties principles un microscope est-il composé? Quelles sont les caractéristiques?

Answer 2

Condensateur : le condensateur est situé entre l’échantillon et la source lumineuse et sert à moduler les faisceaux lumineux qui arrivent sur l’échantillon.

Objectif : agrandit une première fois les échantillons

Oculaire : agrandit une deuxième fois une petite partie de l’image agrandit par l’objectif

Question 3

L’agrandissement final d’un microscope correspond à quoi?

Answer 3

Il correspond à la multiplication de l’agrandissement de l’objectif par celui de l’agrandissement oculaire.

Question 4

Quelles sont les limites d’agrandissement d’un microscope photonique?

Answer 4

La limite d’agrandissement d’un objectif est de 200X et celui d’un oculaire est de 15X. L’agrandissement total est donc de 3000X.

Question 5

Quels sont les facteurs limitants des microscopes?

Answer 5

La limite de résolution : distance minimale entre deux points qui peuvent être perçus comme étant distincts. Les deux points doivent vraiment être séparés par une séparation claire. Même si on aperçoit où ça serait supposé d’être séparé mais que ce n’est pas complètement séparé, ça ne compte pas.

Le contraste : capacité de distinguer une structure de son environnement.

Question 6

Dans la formule λ/2ηsinθ ou 0,5λ/ηsinθ que signifient les différentes composantes?

Answer 6

λ = longueur d’onde

η = indice de réfraction du milieu

θ = 1/2 de l’angle du cône de lumière entrant dans l’objectif

ηsinθ = Ouverture numérique indiqué sur l’objectif

Question 7

Quels sont les différents facteurs sur lesquels on peut intervenir pour avoir une image microscopique plus claire?

Answer 7

Sur la longueur d’onde (λ). En effet, si on diminue la longueur d’onde, on diminue la limite de résolution. Pour la diminuer la plus possible, il faudrait aller dans les UV. Par contre, le verre est opaque aux UV, il faudrait donc utiliser du quartz ce qui augmente grandement le coût du microscope. De plus, les UV sont très nocifs pour les yeux, il y a donc des problèmes de sécurité si on utilise les UV dans la microscopie.

Sur l’indice de réfraction (η). Si les indices de réfraction des deux milieux sont différents, il y a déviation des faisceaux lumineux entre ceux-ci. Cela fait donc une image beaucoup moins claire. L’huile a immersion (1.56) peut être utilisée, car elle a un indice de réfraction beaucoup plus rapproché de celui du verre (1.5) de qui permet de diminuer la déviation des faisceaux lumineux et ainsi d’obtenir une image beaucoup plus claire.

Sur le téta (θ) de l’angle du cône de lumière entrant dans l’objectif. Plus le grossissement est important, plus la distance entre l’objectif et l’échantillon sera petite. Plus le cône lumineux va s’évaser, plus le θ sera important. Par contre, le θ est la limite de construction de l’objectif.

Question 8

Quand est-ce que l’huile à immersion est-elle utilisée?

Answer 8

Elle est utilisé pour les objectifs à fort grossissement (60-100X).

Question 9

Que signifie ηsinθ signifie dans la formule de la limite de résolution des microscopes?

Answer 9

C’est l’ouverture numérique (NA) qui est une valeur fixe indiquée sur l’objectif.

Question 10

Comment peut-on intervenir sur la longueur d’onde pour diminuer la limite de résolution?

Answer 10

Si on diminue la longueur d’onde, la limite de résolution va diminuer aussi. Pour diminuer le plus possible la limite de résolution, il faudrait utiliser des rayons UVs. Par contre, le verre des lentilles de microscope est opaque aux UV, donc il aurait fallu faire les objectifs en quartz, ce qui devient beaucoup trop cher. Ceci est un enjeu trop important pour pouvoir réaliser ceci sur tous les microscopes, il faut donc trouver une autre solution.

Question 11

Quelle est la limite de résolution des meilleurs microscopes?

Answer 11

0,2 μ en général

0,1 μ pour les meilleures microscopes

Question 12

Qu’est-ce que le contraste? À quoi est-il proportionnel?

Answer 12

C’est la capacité de distinguer une structure de son environnement.

Proportionnel à la différence de quantité de lumière absorbée versus la quantité de lumière absorbée par l’environnement. Donc plus une substance absorbe de la lumière par rapport à son environnement, plus le contraste sera important.

Question 13

Quel est le principe du microscope à fond clair? Inventé par qui?

Answer 13

Ce sont des structures sombres sur un fond clair. Inventé par Köhler.

Question 14

Qu’est-ce qu’une préparation à l’état frais?

Answer 14

On prend un échantillon et on le met directement sur une lamelle pour la recouvrir avec une coverslip. On ne fait aucune manipulation ce qui permet de montrer les microorganismes dans leur vrai état donc on ne voit pas beaucoup de contraste. Ce type de préparation diminue le contraste observé.

Question 15

Qu’est-ce qu’une préparation à l’état frais permet d’observer avec un microscope à fond clair?

Answer 15

Cette préparation est souvent utilisée pour déterminer la grosseur de microorganismes. De plus, elle permet d’observer la morphologie, la motilité, l’axe de division cellulaire (protozoaires) ainsi que les corps d’inclusion cytoplasmiques (chez les microorganismes de grande taille).

Question 16

Quelle est une façon d’augmenter le contraste par rapport à une préparation à l’état frais? Quel est le désavantage? Qu’est-ce qu’on peut observer?

Answer 16

C’est la coloration. Le désavantage est qu’il existe peu de colorants vitaux (qui n’altèrent pas les organismes), donc la plus part du temps une fixation est exigée avant la coloration (on fixe des microorganismes morts et il y a une possibilité d’altération). On peut tout de même observer la morphologie et l’arrangement.

Question 17

Quelles sont les caractéristiques des différents colorants pour colorer les microorganismes?

Answer 17

Les colorants possèdent des charges + ou - qui leur permettre de s’attacher aux surfaces chargées. Ils peuvent aussi être hydrophobes ce qui leur permet de s’insérer dans les lipides membranaires.

Question 18

Quelles sont les caractéristiques d’une coloration simple?

Answer 18

Une coloration simple signifie un seul colorant.

On prend un échantillon et on le laisser sécher pour ensuite le fixer sur une lame, le colorer et finalement laver l’excès.

Le bleu de méthylène (chargé positivement) est utilisé pour ce type de coloration puisque les microorganismes sont charges de façon négative donc il va pouvoir réagir avec pratiquement tous les microorganismes. Il permet une coloration uniforme.

Question 19

Quelles sont les caractéristiques des colorations différentielles de Gram?

Answer 19

Les colorations différentielles ont pour but de discriminer les groupes microbiens.

Ce sont des colorations de Gram basées sur la capacité de certaines cellules de retenir un pigment précis (violet de cristal).

Les organismes à Gram+ sont capables de retenir le violet de cristal grâce à ses structures spécifiques. Par contre, les organismes à Gram- ne sont pas capables donc ils sont colorés avec du colorant rouge (saphramine).

Ces deux couleurs sont les deux opposés du spectre visible, ce qui fait en sorte que le contraste entre les deux couleurs sont maximales et donc facilement différenciables.

Question 20

Quelles sont les caractéristiques des colorations différentielles alcoolo-acido-résistance (AAR)?

Answer 20

Ceci a été inventé par Ziehl-Neelsen et permet d’identifier les mycobactéries.

Le processus est qu’une une coloration est faite et ensuite un traitement à l’alcool et à l’acide est fait. Ce sont des décolorants très forts. Malgré ces traitements à l’alcool et à l’acide, certains organismes (les mycobactéries) sont capables de retenir le pigment de la coloration. Seules les mycobactéries sont en mesure de retenir les pigments malgré des traitements aussi forts. La seule façon d’interpréter cette coloration rosée après un traitement est la présence de mycobactéries dans les échantillons.

Rétention du Carbol-Fuchsine.

Question 21

Qu’est-ce que les colorations différentielles permettent de colorer comme structures?

Answer 21

Les endospores (structures de résistances), les capsules, les flagelles (inférieur à la résolution d’un microscope photonique) et les corps d’inclusion (structure dans le cytoplasme qui est constitué de réserves de C, N et S dépendamment des types de microorganismes).

Question 22

Quelles sont les 4 types de microscopes photoniques qui permettent de palier aux limites du microscope à fond clair?

Answer 22

Microscope à fond noir

Microscope à contraste de phase

Microscope à contraste d’interférence différentielle

Microscope à fluorescence

Question 23

Quelles sont les caractéristiques des microscopes à fond noir? Quels sont les avantages? Qu’est-ce qu’il permet d’observer?

Answer 23

Par rapport au microscope à fond clair, un microscope à fond noir permet de voir des structures claires sur un fond noir. L’extérieur du microscope est pareil comme un microscope à fond clair.

Les différences se situent au niveau du condensateur qu’on contient un cône de Abbe ainsi que des miroirs qui permettent un éclairage oblique sur l’échantillon ce qui permet la visualisation de rayons déviés. En effet, on observe seulement les rayons qui sont déviés par l’échantillon, donc s’il n’y a pas de structures à observer, il n’y a pas de rayons déviés et rien à observer.

Ce microscope permet de visualiser des structures vivantes sans coloration ni fixation donc à l’état frais mais avec plus de constate qu’avec un microscope à fond clair.

Par exemple, il permet de distinguer des structures intracellulaires comme des noyaux.

Question 24

Quel est le principe du microscope à contraste de phase? Quels sont les avantages?

Answer 24

Le principe est de mettre en phase la lumière incidente. Cette lumière en phase va être réfractée par les structures cellulaires ce qui entraînera un changement de phase de cette lumière. Les différences structures cellulaires ont toutes des indices de refraction différents. Plus l’indice de réfraction est différent par rapport à celui du milieu, plus il y aura déviation de la lumière et plus l’intensité finale de la lumière sera importante. La phase de la lumière est transformée en intensité qui sera perçue par nos yeux. Donc plus la lumière sera déphasée, plus il y aura un contraste important.

On peut ainsi percevoir des images sombres sur un fond clair.

Ce type de microscope permet d’observer des structures de cellules vivantes fines sans coloration ni fixation.

Il est aussi plus récent que le microscope à fond noir.

Question 25

Quelles sont les différences d’un microscope à contraste de phase versus un microscope à fond noir?

Answer 25

L’extérieur des microscopes est le même mais à l’intérieur le microscope à contraste de phase contient des anneaux de phases.

Question 26

Quelles sont les caractéristiques des anneaux de phase que le microscope à contraste de phase contient?

Answer 26

Ils sont situés au niveau de l’objectif et au niveau du condensateur. Celui au niveau du condensateur permet de mettre toute la lumière en phase tandis que l’anneau présent au niveau de l’objectif traduit les différences de phases en différentes intensités lumineuses.

Question 27

Qui a inventé le microscope à contraste de phase?

Answer 27

Zernike et obtient le prix Nobel en 1953

Question 28

Quelles sont les caractéristiques du microscope à contraste d’interférence différentielle? Par qui a-t-il été inventé?

Answer 28

Il a été inventé par Nomarski.

Ce type de microscope fait intervenir de la lumière polarisée. Lorsque cette lumière passe à travers des structures cellulaire, en fonction de l’indice de réfraction de ces structures la polarisation change ce qui fait changer les couleurs.

La coloration de l’image est vive et on a l’impression qui y a un relief 3D.

On peut voir des structures fines sans coloration ni fixation en couleur. Cela permet de facilement observer des cellules vivante.

Question 29

Quelles sont les différences du microscope à contraste d’interférence différentielle et le microscope à interférence de phase? Et dans l’image aussi?

Answer 29

Il possède des différences au niveau du condensateur. Il a aussi un système de lentilles polarisantes contrôlées par informatique.

Il y a l’absence de halo de diffraction qui est présent dans le microscope à contraste de phase.

Question 30

Quelle est la principale limite du microscope à contraste d’interférence différentielle?

Answer 30

C’est qu’il faut que les préparations soient transparentes pour que la lumière polarisée arrive à passer complètement à travers. Si la préparation n’est pas transparente, la lumière ne pourra pas la traverser et donc on ne verra rien.

Question 31

Quelles sont les différentes gammes de microscopes?

Answer 31

Moyen de gamme et plus :
- Fond clair
- Fond noir
- Contraste de phase
- Souvent intégrés dans le même instrument qui comporte des pièces mobiles (condensateur) pour modifier le type de microscopie.

Haut de gamme :
- Contraste d’interférence différentielle ($$$)
- Ne peut pas être intégré avec les autres

Question 32

Quel est le principe d’un microscope à (épi)fluorescence?

Answer 32

C’est que les colorants utilisés sont des fluorochromes. Ces fluorochromes absorbent les rayons UV pour ensuite émettre des rayonnements dans le visible. Une lampe UV envoie des rayons UV sur l’échantillon ce qui excite les fluorochromes. Un miroir dichroïque permet de bloquer les UV pour seulement laisser passer les rayons du visibles qu’on peut observer. Puisque les UV partent du haut pour aller sur l’échantillon, l’objectif n’a pas besoin d’être en quartz.

Question 33

Quelles sont les différentes applications de la microscopie à fluorescence?

Answer 33

À l’aide de fluorochromes vitaux, il est possible de faire la distinction entre les cellules vivantes et les cellules mortes.

En effet, les cellules vivantes ont une membrane plasmique sélectivement perméable tandis que les cellules mortes ont une membrane cytoplasmique perméable à pratiquement tout. En mettant des fluorochromes qui ne sont pas normalement absorbées par la membrane des cellules vivantes, il est possible de distinguer les cellules mortes des cellules vivantes par énumération différentielle par logiciel d’analyse d’image.

Les anticorps envoyés sur certaines composantes sont spécifiques à une protéine ou à un certain organisme.

Question 34

Qu’est-ce que l’immunofluorescence?

Answer 34

L’immunofluorescence est le principe d’envoyer des anticorps qui sont couplés à des fluorochromes qui sont spécifiques à une certaine protéine. Ensuite, de cette façon on peut détecter la protéine par fluorescence.

Question 35

Quelles sont les applications de l‘immunofluorescence?

Answer 35

Elle permet la détection spécifique d’une espèce avec l’hybridation fluorescente in situ.

On peut détecter des pathogènes dans des échantillons cliniques ou environnementaux.

Les fluorochromes vitaux (cellules vivantes et mortes)

On peut aussi utiliser le FISH (fluorescence in situ hybridization) dans lequel des sondes ADN fluorescentes spécifiques sont envoyés dans la cellule pour aller lier la séquence d’ADN qui lui est spécifique. Les séquences d’ADN de la cellule seront séparées au préalable pour permettre la liaison de la sonde. Différents fluorochromes sont mis en place pour certaines espèces.

On peut quantifier et faire des analyses informatiques d’image.

Question 36

Quelles sont les limites des microscopes à fluorescence?

Answer 36

C’est la mise au point, la spécificité des anticorps et la diffusion de la sonde (qui peut être difficile).

Question 37

En quelle année a été inventé le microscope électronique?

Answer 37

En 1931

Question 38

À qui le microscope électronique a valu le prix Nobel? En quelle année?

Answer 38

À Ruska en 1986.

Question 39

À quoi sert principalement le microscope électronique?

Answer 39

À visualiser des structures et des organismes petits.

Question 40

Quelle est le grossissement du microscope électronique versus le microscope photonique?

Answer 40

Photonique : 1000x avec une limite de résolution de 0.1u

Électronique : 400 000x avec une limite de résolution de 0.05nm

Question 41

Quelle est la principale contrainte à l’utilisation d’électrons au lieu de photons dans la microscopie électronique?

Answer 41

Les électrons ne peuvent pas traverser le verre ni le quartz, donc le condensateur, les objectifs ainsi que les oculaires doivent être des électro-aimants ou des lentilles magnétiques.

Question 42

Comment l’image est-elle générée par un microscope électronique?

Answer 42

Les électrons qui traversent l’échantillon sont focalisés sur un écran fluorescent où se forme l’image. Ensuite, sous cet écran, on retrouve une plaque photographique pour photographier l’image de l’écran fluorescent. Un détecteur numérique est aussi présent.

Question 43

Pourquoi les images obtenues avec la microscopie électronique ne sont pas les images véritables?

Answer 43

Parce que les longueurs d’onde des électrons sont tellement petites par rapport à celles des photos qu’on a besoin de tout un système pour permettre à l’œil humain de pouvoir percevoir un résultat qui provient d les microscopie électronique

Question 44

Vrai ou faux? Les microscopes électroniques doivent être installés dans des endroits qui ont le moins de vibrations possibles.

Answer 44

Vrai.

Question 45

Quelles sont les 3 limites de la microscopie électronique?

Answer 45

1. Les électrons voyagent dans le vide, donc l’intérieur du microscope électronique doit faire le vide. En effet, les échantillons observés ne sont donc pas vivants.
2. Les électrons sont non-pénétrants. Les coupes observées vont devoir être très fines (20-100um), il y a toujours possibilité d’altération.
3. Le matériel vivant ne permet pas aux électrons de traverser les structures. Le contraste est donc très faible, car les électrons traversent les structures ainsi que l’environnement de façon équivalente. Les colorations doivent donc se faire avec des matériaux imperméables aux électrons (métaux : or, fer, uranium, lanthane, etc…) ou avec de l’acide phosphotungstique. Ces matériaux vont rendre les structures opaques aux électrons et les rendre sombres et ainsi augmenter le contraste.

Question 46

Expliquez la technique de coloration d’ombrage (shadow casting).

Answer 46

On vaporise des métaux à un angle précis sur l’échantillon. Cela aura pour effet de recouvrir l’échantillon ainsi que de projeter une ombre. En effet, les structures plus profondes absorbent moins les métaux qui sont vaporisés à un certain angle.

Dans cette technique, des billes témoin de taille prédéfinie sont utilisées pour comparer les ombres entre-elles et déterminer l’élévation des structures.

Question 47

Expliquez la technique de coloration négative dans la microscopie électronique.

Answer 47

On trempe l’échantillon dans de l’acide phosphotungstique qui absorbe les électrons. Cet acide s’accumule dans les crevasses ce qui fait en sorte que l’image est plus sombre à ces endroits. Les protubérances sont claires. Il est donc possible d’apercevoir un relief et la structure des virus.

Question 48

Expliquez la technique de coloration par le cryodécapage.

Answer 48

On congèle notre échantillon à -180°C et on effectue une coupe transversale sur celui-ci. Les structures vont donc se fracturer aux zones de faiblesse qui sont habituellement au milieu des membranes internes.

Ce processus est suivi par la technique d’ombrage à l’intérieur des cellules et des structures qui permet d’obtenir une empreinte de surface.

Question 49

Expliquez la technique de coloration par immuno-localisation cellulaire dans la microscopie électronique.

Answer 49

Le principe est d’envoyer des anticorps sur une structure ou une protéine spécifique. Ces anticorps sont conjugués à des billes de Fe ou d’Au. Ces billes permettent la localisation d’une protéine dans la cellule, car elles sont visibles en microscopie comme des points noirs.

Question 50

Expliquez le type de microscopie électronique à balayage.

Answer 50

Ce type de microscopie balaye la surface de l’échantillon avec les électrons. Ce qu’on observe sont les électrons réfléchis par la surface de l’échantillon. Ce type de microscopie est utile pour examiner en détail la surface de quelque chose. On voit les surfaces en 3D mais la limite de résolution est assez élevée.

On voit seulement la surface et non à travers l’échantillon.

Question 51

Expliquez le type de microscopie électronique à transmission.

Answer 51

Dans ce type de microscopie, les électrons traversent l’échantillon. Le détecteur se retrouve sous celui-ci et les images sont obtenues par transparence. La limite de résolution est très basse et permet d’observer des structures très fines.

Il n’y a pas de relief et on voit à travers les structures.

Question 52

Comment distinguer une photo de microscopie électronique et photonique?

Answer 52

C’est le pouvoir de grossissement. Avec une échelle de mesure il est possible de savoir le grossissement. Plus l’échelle est petite, plus le grossissement est important donc c’est une image de microscopie électronique.

Question 53

Quel est le principe de la cryoélectromicroscopie? Qu’est-ce qu’on peut observer?

Answer 53

C’est le principe de congélation rapide de l’échantillon à -135°C pour mener à la vitrification de l’eau. Cela permet de conserver l’intégrité des structures lorsque mis sous vide. Dans le microscope la température doit aussi être très basse.

Ce type de microscopie permet de modéliser des structures protéiques et d’analyser les interactions entre les protéines ou entre les protéines et leur environnement.

C’est le même principe que la microscopie a transmission mais à basse température.

Question 54

Quel est le principe de la cryotomographie électronique?

Answer 54

C’est le principe de congélation rapide de l’échantillon à -135°C pour mener à la vitrification de l’eau. Cela permet de conserver l’intégrité des structures lorsque mis sous vide. Dans le microscope la température doit aussi être très basse.

Ce type de microscopie permet de créer une image à partir de plusieurs strates de l’échantillon. Il n’est pas nécessaire de produire des coupes.

On peut recréer l’organisme en 3D.

Question 55

Quel est le principe d’un microscope confocal à balayage laser?

Answer 55

On illumine l’échantillon par un laser (qui se retrouve souvent dans les UV). Pour ensuite que les fluorochromes mis sur l’échantillon émettent de la lumière dans les longueurs d’onde visibles. On détecte la fluorescence émise par les fluorochromes.

Cette fluorescence observée est seulement celle du plan au foyer et il y a élimination de la fluorescence qui provient des plans hors foyer.

Cela permet d’augmenter le contraste et de diminuer l’interférence.

Question 56

Quels sont les types de balayage que peut réaliser un microscope confocal?

Answer 56

Un balayage de la surface en 2D.

Un balayage de la surface en 3D donc en balayant plusieurs plans.

Une image temporelle en 4D qui permet de prendre les images 3D mais dans le temps.

Question 57

Quelles sont les différentes applications du microscope confocal à balayage laser?

Answer 57

1. Détection ou localisation d’une structure dans un tissu ou dans une cellule.
2. Regarder le développement d’un biofilm dans le temps.
3. Quantifier et positionner les cellules mortes et vivantes

Question 58

Quel est le principe et le fonctionnement d’un microscope à balayage de sonde?

Answer 58

C’est un microscope à effet tunnel ou à force atomique. Ce n’est pas un microscope photonique ni électronique puisqu’il fonctionne vraiment seulement avec les courants électriques ou pas.

Question 59

Quel est le principe d’un microscope à effet tunnel?

Answer 59

Il a été inventé par Rohrer et Binnig qui ont eu le prix Nobel en 1986.

C’est le principe d’une sonde qui balaie la surface et qui permet de mesure son déplacement ainsi que le courant entre les nuages électroniques de la sonde et de la surface.

Le grossissement peu aller jusqu’à 100 millions de fois.

Il permet de voir les liens intermoléculaires et permet aussi de faire les observations en milieu aqueux, donc aucune altération de l’échantillon.

Le microscope à effet tunnel a une sonde semblable à une aiguille dont l’extrémité est tellement pointu que souvent elle est constituée d’un seul atome. La sonde est abaissée à la surface de l’échantillon jusqu’à ce que son nuage électronique touche celui des atomes de surface. Si on applique une un faible voltage entre la pointe de la sonde et l’objet, les électrons circulerons au travers de ce canal étroit, dans le nuage électronique. Ce courant en tunnel, est extraordinairement sensible à la distance et il diminuera d’environ 1000 fois si la sonde éloigné de la surface d’une distance égale un diamètre de l’atome. La disposition des atomes à la surface de l’objet et déterminée par le déplacement de la pointe de la sonde tout temps là maintenant à une hauteur constant pour garder content de courant formant le tunnel. Le déplacement de la pointe de haut en bas en suivant les contours de la surface, est enregistrer et analysés par un ordinateur pour donner une image tridimensionnel des atomes de surface.

Question 60

Quel est le principe d’un microscope à force atomique? Pour quoi peut-il être utilisé?

Answer 60

Il déplace une sonde effilée à la surface de l’échantillon tout en maintenant constante la distance entre la pointe de la sonde et cette surface. Ceci se fait en exerçant une très légère force sur la pointe qui est suffisante pour maintenir la distance, mais pas trop forte pour ne pas endommager la surface. Le mouvement vertical de la pointe est suivi par la mesure de la déflexion d’un rayon laser envoyer sur le levier portant la sonde. À la différence du microscope a effet tunnel, le microscope à force atomique peut servir à l’étude de surfaces ne conduisant pas bien l’électricité. Le microscope à force atomique a été utilisé pour étudier les interactions entre protéines, poursuivre le comportement de bactéries et d’autres cellules vivantes ainsi que pout visualiser des protéines membranaires comme les aquaporines. 

Question 61

Qu’est-ce qu’un microscope à effet tunnel?

Answer 61

C’est un microscope à balayage de sonde. Il permet de voir les atomes à la surface de choses.

Il possède une sonde qui ressemble à une aiguille qui se termine par un seul atome.

La sonde est abaissée jusqu’à ce que son nuage électronique touche celui des atomes de surface. Si on applique un faible voltage entre la pointe de la sonde et l’objet, les électrons circuleront dans un canal étroit dans le nuage électronique.

Ce courant en tunnel est extrêmement sensible à la surface ainsi qu’à la distance et diminuera d’environ 1000 fois si la sonde est éloignée de la surface d’une distance égale au diamètre d’un atome.

Question 62

Qu’est-ce qu’un microscope à force atomique?

Answer 62

Ce type de microscope déplace une sonde effilée à la surface de l’échantillon tout en maintenant constante la distance entre la pointe de la sonde et cette surface. Ceci se fait en exerçant une très légère force sur la pointe de la sonde pour maintenir la distance.

Le mouvement vertical de la ponte est suivi par la mesure de la déflexion d’un rayon laser envoyé sur le levier portant la sonde.

À la différence du microscope à effet tunnel, le microscope à force atomique peut servir à l’étude de surfaces qui ne conduisent pas bien l’électricité.