Этапы подготовки образцов для СЭМ (как это сделать)

Этапы подготовки образцов для СЭМ (как это сделать)

Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) — это мощный аналитический метод, позволяющий получать изображения широкого спектра материалов с высоким разрешением. Для получения высококачественных СЭМ-изображений образцы необходимо правильно подготовить. Процесс подготовки включает несколько этапов, включая сбор образцов, фиксацию, дегидратацию, сушку в критической точке и покрытие проводящим материалом. В этой статье мы подробно рассмотрим каждый из этих этапов и предоставим пошаговые инструкции по подготовке образцов для анализа с помощью СЭМ.

Сбор образцов

Первым шагом в подготовке образца для СЭМ является сбор образца. Образцом может быть любой интересующий материал, например, биологическая ткань, металл, полимер или минерал. Важно осторожно обращаться с образцом во время сбора, чтобы избежать повреждения или загрязнения. Например, биологические ткани следует собирать с использованием стерильных методов, чтобы предотвратить загрязнение бактериями или грибками. Металлы и другие твердые материалы следует резать с помощью алмазной пилы или других подходящих режущих инструментов, чтобы получить плоскую поверхность, которую можно установить для анализа СЭМ.

Фиксация

После того, как образец собран, его необходимо зафиксировать, чтобы сохранить его структуру и предотвратить любые изменения, которые могут произойти во время последующих этапов обработки. Фиксация может быть выполнена с использованием различных химических агентов, включая формальдегид, глутаральдегид или параформальдегид. Выбор фиксатора зависит от типа анализируемого образца и последующих применений. Например, глутаральдегид обычно используется для сохранения биологических тканей, в то время как параформальдегид больше подходит для сохранения растительных тканей.

Обезвоживание

Следующий шаг в подготовке образца для СЭМ — дегидратация. На этом этапе из образца удаляется вся вода, что необходимо для предотвращения появления артефактов во время визуализации. Дегидратация обычно достигается путем помещения образца в ряд градуированных растворов этанола, начиная с низкой концентрации (например, 30%) и постепенно увеличивая до 100%. Образец обычно оставляют в каждом растворе на несколько минут или несколько часов в зависимости от размера и типа образца.

Критическая точка сушки

После дегидратации образец необходимо высушить, чтобы предотвратить конденсацию водяного пара на образце во время анализа SEM. Сушка в критической точке (CPD) — это широко используемый метод сушки образцов. Этот метод заключается в помещении образца в камеру со сверхкритической жидкостью, такой как CO2, которая используется для удаления оставшейся воды из образца. Затем образец медленно доводят до критической точки жидкости, где жидкость становится газом, а образец высушивается. CPD — это щадящий метод сушки, который сохраняет структуру образца и подходит для широкого спектра материалов.

Покрытие

Последним шагом в подготовке образца для СЭМ является покрытие образца проводящим материалом. Этот шаг необходим для предотвращения зарядки образца во время получения изображений в СЭМ, что может привести к ухудшению качества изображения. Существует несколько типов покрытий, которые можно использовать, включая золото, платину, палладий или углерод. Золотые и платиновые покрытия обычно используются для получения изображений с высоким разрешением биологических образцов, в то время как углеродные покрытия больше подходят для получения изображений твердых материалов, таких как металлы или минералы. Покрытие можно наносить с помощью метода распыления или испарения, при котором на поверхность образца наносится тонкий слой проводящего материала.

Пошаговые инструкции по подготовке образцов для СЭМ

1. Соберите образец, используя соответствующие методы и инструменты.

2. Зафиксируйте образец, используя подходящий фиксатор для типа анализируемого образца.

3. Обезвоживайте образец, помещая его в ряд растворов этанола разной концентрации, начиная с низкой и постепенно увеличивая до 100%.

4. Выполните сушку до критической точки, чтобы удалить всю оставшуюся воду из образца.

5. Покройте образец проводящим материалом, используя соответствующую технологию нанесения покрытия.