A microscopia eletrônica de transmissão é usado para visualizar espécimes finos (seções de tecidos, moléculas, etc.) através dos quais os elétrons podem passar gerando uma imagem de projeção . O microscópio eletrônico de transmissão é análogo em muitos aspectos ao microscópio de luz convencional (composto)
No século XX, o desenvolvimento da eletrônica permitiu diversas aplicações, e a luz dos microscópios ópticos foi substituída por feixes de elétrons. Existem microscópios eletrônicos de transmissão (em inglês, a sigla é TEM, abreviação de Transmission Electron Microscope), nos quais os elétrons atravessam a finíssima preparação, formando uma imagem do lado oposto.
Como funciona a Microscopia Eletrônica de Transmissão?
Uma fonte de elétrons no topo do microscópio emite elétrons que viajam através do vácuo na coluna do microscópio. Lentes eletromagnéticas são usadas para focar os elétrons em um feixe muito fino e este é então direcionado através da amostra de interesse.
O TEM opera com os mesmos princípios básicos do microscópio de luz, mas usa elétrons em vez de luz . Como o comprimento de onda dos elétrons é muito menor que o da luz, a resolução ideal atingível para imagens TEM é muitas ordens de magnitude melhor do que a de um microscópio de luz.
Os materiais observados são preparados utilizando-se um micrótomo especial, e os cortes ultrafinos normalmente têm cerca de 100 nanômetros de espessura.
Os elétrons podem passar pela maioria dos materiais biológicos. As regiões atravessadas pelos elétrons aparecem na imagem como áreas claras e são chamadas elétron-lúcidas. Por essa razão, as preparações biológicas devem ser submetidas a tratamentos que as tornem opacas, impedindo a passagem de elétrons.
Para tanto, são utilizadas preparações com metais como ferro, ósmio, chumbo e ouro, que formam áreas escuras, chamadas elétron-densas. Observe a figura abaixo, que mostra a célula mais comum do pâncreas humano, com cerca de 20 [-m de diâmetro. Células como essas são responsáveis pela secreção das enzimas digestivas que são lançadas no intestino.
Note que a imagem tem tons escuros, obtidos com a impregnação de metais como platina, ósmio e chumbo, que permitem distinguir o núcleo e o citoplasma. Repare como este é volumoso e repleto de vesículas elétron-densas, indicando intensa atividade de fabricação de substâncias.
Não há cores na imagem, pois ela é produzida apenas com a passagem de elétrons; as estruturas que não permitem a passagem de elétrons têm tonalidade escura (as áreas “elétron-densas”), ao contrário das áreas que aparecem em tons claros, indicativas de regiões que permitem sua passagem (as áreas “elétron-lúcidas”).
Após a captação da imagem, é comum que ela receba tratamentos gráficos que adicionam cor, com a finalidade de contrastar estruturas específicas. Observe a figura abaixo, que mostra uma célula humana que armazena gordura (adipócito).
O adipócito da foto tem 45 [-m em seu maior diâmetro, e os diferentes tons de cinza da imagem original receberam cores diferentes após o tratamento da imagem em computador. A gordura não é corada pela técnica de hematoxilina-eosina, empregada em materiais observados em microscopia óptica, e aparece destacada em verde na região central da célula por um recurso gráfico. O tamanho reduzido do citoplasma indica baixa atividade de fabricação de substâncias.
Os microscópios eletrônicos de transmissão conseguem produzir boas imagens, aumentadas de 100 mil a 200 mil vezes, revelando detalhes de estruturas cuja existência era apenas presumida.
Uma série de limitações técnicas impede o alcance de ampliações maiores, de maneira que o limite de resolução efetivo dos microscópios eletrônicos situa-se ao redor de 2 nanômetros, ou seja, com eles é possível perceber detalhes de estruturas até cerca de cem vezes menores do que as que se pode observar com um microscópio óptico.
Diversas técnicas permitem conferir ao material analisado ao microscópio eletrônico de transmissão uma sensação de relevo tridimensional. Isso pode parecer estranho, pois a técnica utiliza cortes ultrafinos de material.
Uma das técnicas é denominada sombreamento e consiste em aplicar um metal elétron-denso a partir de uma fonte posicionada lateralmente e, em seguida, revestir o material com uma camada de carbono elétron-lúcida, reforçando a superfície e criando uma réplica do material a ser analisado.
O metal fica aderido à estrutura carbônica, e o material biológico é retirado em seguida, com um solvente. As “sombras” produzidas na verdade são zonas de acúmulo de metal (geralmente platina), o que torna a região mais “escura” na imagem final produzida.
Observe a imagem de uma bactéria de solo com diversos flagelos gerada com base nessa técnica. A micrografia está ampliada 10 mil vezes e foi colorizada em amarelo por computador.
Há ainda outra técnica na qual o material seccionado é congelado, fraturado e tratado com metais, produzindo-se assim uma imagem que apresenta efeito de três dimensões. Essa técnica é denominada criofratura e permite visualizar as estruturas celulares em grandes aumentos.
Observe, na figura 5.12, que o envoltório nuclear tem um conjunto de poros. Além disso, pode-se perceber que a fratura revela uma das características básicas do envoltório: a membrana dupla.
Veja todas as aulas dessa série
- Métodos de estudo da célula
- Microscopia óptica
- Microscopia eletrônica de transmissão
- Microscopia eletrônica de varredura
- Fracionamento celular
- Imunoensaios e citoquímica
- Técnicas de manipulação de DNA e de marcação por radioisótopos
