Microscopie électronique en transmission (MET) : principe, applications et analyses en laboratoire
La microscopie électronique en transmission (MET) est une technique avancée d’analyse permettant d’observer des structures à l’échelle nanométrique avec une résolution bien supérieure à celle des microscopes optiques classiques. Grâce à l’utilisation d’un faisceau d’électrons traversant un échantillon ultra-mince, la MET est essentielle pour l’étude des matériaux, des structures biologiques, des nanoparticules et des polymères. Cette méthode est largement utilisée dans des secteurs industriels et scientifiques variés, notamment dans la recherche en nanotechnologie, la biologie cellulaire, la caractérisation des métaux et l’analyse des produits agroalimentaires.
Qu’est-ce que la microscopie électronique en transmission ?
Définition de la microscopie électronique en transmission
La microscopie électronique en transmission est une méthode d’analyse qui utilise un faisceau d’électrons pour imager un échantillon extrêmement fin. Contrairement à la microscopie électronique à balayage (MEB), qui fournit des images de surface, la MET permet d’étudier la structure interne des échantillons en fonction de la façon dont les électrons sont transmis à travers la matière.
Cette technique est particulièrement précieuse pour analyser la morphologie, la structure cristalline et la composition chimique des matériaux à une échelle nanométrique, voire atomique.
Comment fonctionne la microscopie électronique en transmission ?
Le fonctionnement de la MET repose sur plusieurs étapes clés :
- Préparation de l’échantillon
- L’échantillon doit être extrêmement fin (de l’ordre de 50 à 100 nanomètres d’épaisseur).
- Des techniques de coupe ultra-mince (ultramicrotomie) ou de dépôt de films minces sont utilisées.
- Dans le cas des échantillons biologiques, une cryo-préparation peut être nécessaire.
- Interaction avec le faisceau d’électrons
- Un canon à électrons génère un faisceau qui traverse l’échantillon.
- Certains électrons sont absorbés, d’autres sont diffusés ou transmis sans interaction.
- L’image est formée à partir des variations d’absorption et de diffusion des électrons.
- Acquisition et traitement des images
- Les électrons transmis sont collectés par un détecteur et convertis en image haute résolution.
- Des techniques avancées, comme la diffraction électronique et la spectroscopie EDX, permettent d’obtenir des informations supplémentaires sur la composition chimique des échantillons.
Caractéristiques techniques de la microscopie électronique en transmission
- Résolution : Jusqu’à 0,1 nm, permettant l’observation de structures atomiques.
- Source d’électrons : Émission thermionique (filament de tungstène) ou émission par champ.
- Modes d’analyse :
- Imagerie classique (contraste en transmission)
- Diffraction électronique pour l’étude des structures cristallines
- Spectroscopie des pertes d’énergie des électrons (EELS)
- Spectroscopie à dispersion d’énergie des rayons X (EDX) pour l’analyse élémentaire
- Préparation des échantillons :
- Microtomes ultra-minces pour les échantillons biologiques
- Dépôt chimique ou physique de couches minces pour les matériaux
- Techniques de cryo-préparation pour éviter l’altération des échantillons sensibles
Quels types d’échantillons analyser avec la microscopie électronique en transmission ?
La MET est idéale pour analyser des matériaux solides et des échantillons biologiques ultra-minces :
Applications de la microscopie électronique en transmission dans l’industrie et la recherche
La microscopie électronique en transmission est une technique essentielle pour de nombreux secteurs industriels et scientifiques.
Léa Géréec
Référente technique et scientifique