El mundo microscópico nos ha fascinado desde hace siglos. A medida que los científicos han ido profundizando en los secretos de los seres vivos y los materiales, los microscopios se han convertido en herramientas especializadas que permiten observar la realidad microscópica de manera detallada e increíble. Sin embargo, para lograr esto, es necesario utilizar el microscopio apropiado según el tipo de muestra que se va a observar. En esta oportunidad, nos centraremos en responder a la pregunta que muchos se hacen: ¿Cuál es la diferencia entre el microscopio electrónico de barrido y el de transmisión? Para ello, hablaremos de cada uno de estos instrumentos, de las diferencias entre ellos, así como de sus ventajas y desventajas.
El microscopio electrónico de transmisión
Como su nombre lo indica, el microscopio electrónico de transmisión permite la transmisión de electrones a través de la muestra. Este tipo de microscopio utiliza electrones que son emitidos por una fuente para iluminar la muestra y luego permitir que dichos electrones atraviesen la misma y formen una imagen en una pantalla fluorescente.
Los electrones son emitidos por un cañón de electrones, que está ubicado en la parte superior del microscopio y que se encarga de generar un haz de electrones acelerados que son dirigidos hacia la muestra. Los electrones pasan a través de un objeto previamente preparado y se enfocan en una pantalla fluorescente o en una película fotográfica. En la pantalla, los patrones de los electrones alterados son registrados y forman una imagen en la pantalla.
El microscopio electrónico de transmisión puede ser utilizado para examinar la estructura interna de los materiales, la composición química y la organización atómica. Gracias a los electrones, los científicos pueden visualizar y detectar claramente estructuras pequeñas no observables con el microscopio óptico. Además, este tipo de microscopio permite el examen de muestras muy delgadas, como las preparadas mediante la técnica de corte ultradelgado que permite observar partes internas de un organismo. Es importante destacar que, aunque la resolución de este tipo de instrumento no es perfecta y puede afectar la calidad de la imagen final, la muestra puede ser analizada con un alto nivel de detalle para estudiar la organización de la estructura interna, la composición química y la organización atómica de los materiales.
La desventaja del microscopio electrónico de transmisión es que se necesita la muestra finamente cortada, para que los electrones puedan atravesarla. Además, el uso de este microscopio requiere de una gran experiencia, debido a que se trabaja con muestras muy delicadas, puesto que las partes internas de la muestra pueden ser dañadas si no se tiene cuidado.
El microscopio electrónico de barrido
El microscopio electrónico de barrido es otro tipo de microscopio electrónico. A diferencia del microscopio electrónico de transmisión, este tipo de microscopio no permite la transmisión de electrones a través de la muestra. En vez de eso, este microscopio permite la magnificación de una muestra en la superficie de ésta, para poder crear una imagen ampliada.
El microscopio electrónico de barrido funciona de la siguiente manera: los electrones se emiten desde el filamento de tungsteno en la parte superior del microscopio, los mismos son enfocados mediante campos magnéticos y acelerados hacia la muestra. Los electrones rebotan en la superficie de la muestra y después se recogen en un detector que se mueve horizontalmente y verticalmente para capturar una imagen de toda la muestra. Lo anterior nos permite obtener imágenes de la muestra en una serie de escaneos que se montan en una sola imagen en la pantalla de visualización.
La ventaja del microscopio electrónico de barrido es que puede proporcionar imágenes súper detalladas de la superficie de las muestras, lo que permite ver detalles que no pueden ser vistos con la ayuda del microscopio óptico. Además, este microscopio no requiere de una muestra cortada ultrafina, lo que reduce los requisitos de preparación. A diferencia del microscopio electrónico de transmisión, este microscopio es mucho más fácil de utilizar y no requiere una mano tan experimentada; sólo es necesario ajustar el objetivo y la muestra para obtener una imagen clara.
La desventaja del microscopio electrónico de barrido es que sólo puede ser utilizado para visualizar la forma tridimensional o topografía de la muestra, pero no la estructura interna o la composición química y la organización atómica de los materiales.
Los comparativos entre ambos microscopios electrónicos
Después de conocer las definiciones de cada uno de los microscopios, se puede notar que la principal característica que los diferencia es la forma en que ven la muestra que se examina. El microscopio electrónico de transmisión se utiliza para examinar la estructura interna de los materiales, la composición química y la organización atómica. Por el otro lado, el microscopio electrónico de barrido se utiliza para examinar la superficie de los materiales y obtener una imagen tridimensional detallada de la superficie del objeto observado.
Asimismo, estos microscopios electrónicos poseen diferencias adicionales:
- El microscopio electrónico de transmisión permite una profundidad de observación mucho más alta que el microscopio electrónico de barrido, lo cual permite observar algo que está oculto en el interior de la muestra.
- Un microscopio electrónico de barrido suele ser menos dañino para la muestra que uno de transmisión, principalmente porque se utilizan electrones a baja energía para iluminar la muestra y los electrones chocan levemente con la superficie, en vez de atravesarla.
- Para visualizar una muestra, el TEM necesita de la preparación adecuada de la muestra para lograr una vista clara y detallada, aunque esta preparación puede dañar áreas clave de la muestra. Por el contrario, el SEM no necesita la muestra cortada en capas para ser vista.
- Las imágenes de alta resolución obtenidas mediante SEM selen tener un contraste mucho mayor y un mayor brillo que las piezas observadas en TEM.
- La magnificación y resolución de las imágenes obtenidas en el TEM son superiores a las imágenes obtenidas en el SEM.
Por último, existen microscopios electrónicos de barrido combinados con transmisión, estos se conocen como “microscopios electrónicos de barrido y transmisión” (STEM). Como su nombre lo indica, estos microscopios combinan los elementos de un microscopio electrónico de barrido y uno de transmisión y se utilizan principalmente para mostrar los átomos individuales de la superficie y las estructuras internas de la muestra, lo que obviamente es imposible con los microscopios individuales.
En conclusión, los microscopios electrónicos de barrido y transmisión son herramientas fundamentales en la investigación en diferentes áreas de la biología, medicina, materiales y nanopartículas. Ahora que se conoce la diferencia clave entre ambos, es importante elegir el tipo adecuado de microscopio para poder ampliar el rango de observación de nuestras muestras, así como obtener la información más precisa. Finalmente, cada uno de estos microscopios tienen ventajas y desventajas, pero todos nos permiten descubrir más sobre la naturaleza que nos rodea, así como obtener una comprensión más detallada de su estructura interna y de cómo funciona.
