Étendre la cryomicroscopie électronique au-delà de l'eau
L'université de Tohoku résout le problème de l'évaporation rapide des solvants organiques lors de la préparation des échantillons
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Des peintures et encres aux catalyseurs et matériaux d'administration de médicaments, de nombreuses technologies de pointe reposent sur des substances dispersées dans des solvants organiques. Pourtant, l'observation directe de ces matériaux dans leur milieu liquide naturel est restée un défi majeur, limitant la capacité des scientifiques à comprendre comment les structures microscopiques et la répartition des éléments influencent leurs performances. Des chercheurs de l'université de Tohoku ont désormais surmonté cet obstacle en étendant la microscopie électronique à transmission cryogénique (cryo-TEM) au méthanol congelé, ouvrant ainsi une nouvelle voie pour l'étude des matériaux dans des conditions beaucoup plus proches de leurs environnements d'exploitation réels.
La cryo-TEM est largement utilisée pour observer des échantillons biologiques dans leur état de solution naturel et a récemment été appliquée à des matériaux non biologiques dispersés dans l'eau. Cependant, l'extension de cette technique aux solvants organiques s'est avérée difficile, car les méthodes conventionnelles de préparation des échantillons ont été développées pour les systèmes aqueux. L'évaporation rapide provoque souvent le dessèchement des films de solvants organiques ou les rend trop épais pour être observés, empêchant ainsi la préparation reproductible de films minces vitrifiés adaptés à l'analyse par cryo-TEM.
Pour relever ce défi, l'équipe de recherche a mis au point une nouvelle technique de préparation d'échantillons appelée « gradient blotting ». Plutôt que de tamponner l'ensemble de la grille TEM avec du papier filtre, la méthode ne touche que la moitié de la grille, créant ainsi une variation progressive de l'épaisseur sur toute la grille. Cette approche permet d'obtenir systématiquement des zones présentant des épaisseurs de film optimales d'environ 100 à 300 nanomètres pour l'observation par cryo-TEM.
Cette avancée étend l'applicabilité de la cryo-TEM au-delà des systèmes à base d'eau et fournit un nouvel outil analytique pour étudier les matériaux dans des conditions de traitement réalistes. Les solvants organiques jouant un rôle central dans de nombreux matériaux industriels et fonctionnels, cette méthode pourrait soutenir le développement et l'évaluation de la qualité des peintures, encres, revêtements, catalyseurs et matériaux d'administration de médicaments.
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