Скануюча електронна мікроскопія: ефективна технологія за будь-яких умов

Під час попередньої експедиції у 2021 році Thermo Fisher Scientific вже представила настільний сканувальний електронний мікроскоп Phenom на островах Селвагенш.

Цього разу амбіції були значно масштабнішими: команда встановила настільний SEM Phenom XL G2 разом із напилювачем для SEM LUXOR Pt на широких рівнинах навколо вулкана Фаградалсф’ялл на південному заході Ісландії.

Метою науковців було детально дослідити зразки мікробів та мінералів та спостерігати за їхніми змінами під час охолодження лави. Основна увага приділялася:

• виявленню метастабільних мінералів, які утворюються, поки лавова труба залишається гарячою;
• дослідженню заселення цих середовищ мікроорганізмами.

Ці спостереження являють собою цінність для науковців та здатні допомогти:

• краще зрозуміти походження нашої планети,
• або навіть дати уявлення про формування лавових труб на Марсі.

Разом з італійською організацією La Venta Esplorazioni Geografiche, яка організовує географічні та екологічні експедиції у важкодоступних регіонах, команда провела успішну дослідницьку місію.

Під час експедиції було проаналізовано багато нових мінералів і мікроорганізмів безпосередньо на місці за допомогою SEM.

Це доводить, що технологія SEM може бути ефективним науковим інструментом для польових досліджень і експедицій, навіть у дуже суворих умовах.

Геолог Francesco Sauro та мікробіолог Ana Zélia Miller пояснюють, чому вони вирішили взяти настільний сканувальний електронний мікроскоп Thermo Scientific Phenom XL G2 до Ісландії.

«Важливо зазначити, що сканувальні електронні мікроскопи (SEM) зазвичай не є портативними та потребують контрольованого лабораторного середовища через свої розміри, чутливість і вимоги до живлення. Тому їх зазвичай не використовують безпосередньо в печерах. Зазвичай зразки з печер збирають і транспортують до лабораторії для високороздільної зйомки та елементного аналізу за допомогою SEM.

У 2021 році ми транспортували настільний SEM Phenom XL на віддалені острови Селвагенш у Північній Атлантиці, де вперше дослідили печерні зразки прямо в польових умовах.

Це дозволило нам вибрати найкращі точки відбору зразків для мінералогічних і мікробіологічних досліджень без необхідності транспортування матеріалів до лабораторії.

На вулкані Фаградалсф’ялл той самий інструмент використовувався з точки зору геомікробіології для дослідження можливого існування піонерних мікроорганізмів у новоутворених лавових трубах та їхньої взаємодії з печерними мінералами.»

Для Rogier Miltenburg, спеціаліста з продуктів і застосувань компанії Thermo Fisher Scientific, компактний напилювач LUXOR Pt SEM став логічним доповненням до обладнання як інструмент для нанесення покриття на зразки для SEM.

« Від самого початку було зрозуміло, що мінералогічні та мікробіологічні зразки, які ми планували аналізувати, мають сильну тенденцію до накопичення електричного заряду в електронному мікроскопі. Цього можна уникнути завдяки нанесенню золотого або платинового покриття, або використовуючи нижчу прискорюючу напругу чи режим низького вакууму у SEM Phenom XL.

Основною причиною використання металевого покриття була можливість точніше визначити наявність біологічного матеріалу серед мінералів, а також підвищена роздільна здатність, що дозволяла ідентифікувати тип бактерій.

Наш вибір напилювача LUXOR Pt SEM був цілком логічним. Ми маємо великий досвід його використання у нашій лабораторії застосувань в Ейндговені (Нідерланди). Його компактні розміри, просте встановлення та зручність у використанні були необхідними умовами для роботи в суворих умовах і тісному польовому таборі на рівнинах навколо вулкана Фаградалсф’ялл.

Технологія “upside-down” захищала колонку SEM від забруднення, а якість покриття залишалася такою ж високою, як і під час нашої щоденної роботи в лабораторії. По суті, потрібно лише ввести на сенсорному дисплеї напилювача товщину покриття, натиснути “Start”, а потім кілька хвилин погрітися біля невеликого обігрівача в наметі.»

Як вже говорилося вище, для досліджень було використано:

• скануючий електронний мікроскоп Thermo Fisher Phenom XL G2

та

• напилювач для SEM LUXOR Pt.

Споживана потужність Phenom XL G2 становить приблизно 300Вт, що дозволяє використовувати його разом з генератором, при цьому якість досліджень залишається на найвищому рівні.

Що стосується напилювача платини Luxor Pt – це чудове рішення для автоматичного та якісного напилення зразків. За останні 5 років компанія LUXOR встановила понад 500 одиниць обладнання. Принаймні 150 з них встановлено в університетах, дослідницьких лабораторіях або інститутах. 

Як бачимо, електронні мікроскопи та напилювачі широко використовуються для різноманітних досліджень, під час наукових розробок або контролю якості. 

• репродуктивна медицина та допоміжні репродуктивні технології (IVF);
• фундаментальні наукові дослідження  у біології та гістології;
• дослідження патологій ендометрію;
• оцінка впливу гормонів і медикаментів;
• аналіз мікроструктури металів та сплавів;
• аналіз частинок, фарб, волокон, слідів пострілу;
• вивчення наноматеріалів
• тощо

Сфери застосування SEM дуже різноманітні, тому так: це технологія, яка може використовуватися в будь-яких умовах! 

Ось тут ви можете переглянути оригінальну статтю про дослідження.

А за цим посиланням запрошуємо ознайомитися зі  скануючий електронний мікроскоп Thermo Fisher Phenom XL G2 Desktop SEM