Alargar a microscopia crio-eletrónica para além da água
A Universidade de Tohoku resolve o problema da rápida evaporação de solventes orgânicos na preparação de amostras
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Desde tintas e tintas de impressão até catalisadores e materiais para administração de fármacos, muitas tecnologias avançadas dependem de substâncias dispersas em solventes orgânicos. No entanto, a observação direta destes materiais nos seus ambientes líquidos naturais tem continuado a ser um grande desafio, limitando a capacidade dos cientistas de compreender como as estruturas microscópicas e as distribuições elementares influenciam o desempenho. Investigadores da Universidade de Tohoku superaram agora esta barreira ao alargar a microscopia de transmissão eletrónica criogénica (cryo-TEM) ao metanol congelado, abrindo uma nova via para o estudo de materiais em condições muito mais próximas dos seus ambientes operacionais reais.
A crio-TEM é amplamente utilizada para observar amostras biológicas nos seus estados de solução nativos e tem sido recentemente aplicada a materiais não biológicos dispersos em água. No entanto, alargar a técnica a solventes orgânicos tem-se revelado difícil, uma vez que os métodos convencionais de preparação de amostras foram desenvolvidos para sistemas aquosos. A evaporação rápida faz com que as películas de solventes orgânicos sequem ou fiquem demasiado espessas para observação, impedindo a preparação reprodutível de películas finas vitrificadas adequadas para análise por crio-TEM.
Para responder a este desafio, a equipa de investigação desenvolveu uma nova técnica de preparação de amostras denominada «gradient blotting». Em vez de secar toda a grelha de TEM com papel de filtro, o método entra em contacto apenas com metade da grelha, criando uma variação gradual de espessura ao longo da mesma. Esta abordagem produz consistentemente regiões com espessuras de película ótimas de aproximadamente 100–300 nanómetros para observação por crio-TEM.
Esta conquista alarga a aplicabilidade do criomicroscópio eletrónico (cryo-TEM) para além dos sistemas à base de água e fornece uma nova ferramenta analítica para investigar materiais em condições de processamento realistas. Uma vez que os solventes orgânicos desempenham papéis centrais em inúmeros materiais industriais e funcionais, o método poderá apoiar o desenvolvimento e a avaliação da qualidade de tintas, tintas de impressão, revestimentos, catalisadores e materiais de administração de fármacos.
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