Microscopie électronique à balayage par émission de champ (FESEM) dans la peau de lézard : une étude du mécanisme de couleur de la peau de lézard

Les cellules de peau de lézard utilisées dans cet article ont été fournies par le groupe de recherche de Che Jing, Institut de zoologie de Kunming, Académie chinoise des sciences.

1. Origines

Les lézards sont un groupe de reptiles qui vivent sur terre avec différentes formes de corps et dans différents environnements. Les lézards sont très adaptables et peuvent survivre dans un large éventail d'environnements. Certains de ces lézards ont également des couleurs colorées comme protection ou pour le comportement de parade nuptiale. Le développement de la coloration de la peau des lézards est un phénomène évolutif biologique très complexe.

Cette capacité est largement présente chez de nombreux lézards, mais comment apparaît-elle exactement ? Dans cet article, nous vous amènerons à comprendre le mécanisme de décoloration du lézard en conjonction avec les produits du microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK .

2. Microscope électronique à balayage à émission de champ CIQTEK

En tant qu'instrument scientifique haut de gamme, le  microscope électronique à balayage est devenu un outil de caractérisation nécessaire dans le processus de recherche scientifique grâce à ses avantages de haute résolution et de large plage de grossissement. En plus d'obtenir des informations sur la surface de l'échantillon, la structure interne du matériau peut être obtenue en appliquant le mode de transmission (microscopie électronique à transmission par balayage (STEM)) avec l'accessoire détecteur de transmission par balayage sur le SEM. De plus, par rapport à la microscopie électronique à transmission traditionnelle, le mode STEM sur le SEM peut réduire considérablement les dommages causés par le faisceau d'électrons sur l'échantillon en raison de sa tension d'accélération plus faible et améliorer considérablement le revêtement de l'image, particulièrement adapté aux analyses structurelles des matériaux mous. des échantillons de matériaux tels que des polymères et des échantillons biologiques.

Les SEM CIQTEK peuvent être équipés de ce mode de balayage, parmi lesquels le SEM5000 , en tant que modèle d'émission de champ CIQTEK populaire, adopte une conception de baril avancée, y compris la technologie de tunnel haute tension (SuperTunnel), une conception d'objectif sans fuite à faible aberration et dispose d'une variété de modes d'imagerie : INLENS, ETD, BSED, STEM, etc., et la résolution du mode STEM peut atteindre 0,8 nm à 30 kv.

Les couleurs du corps des animaux dans la nature peuvent être divisées en deux catégories selon le mécanisme de formation : les couleurs pigmentées et les couleurs structurelles. Les couleurs pigmentées sont produites par des changements dans la teneur en composants pigmentaires et par la superposition de couleurs, similaire au principe des « trois couleurs primaires » ; tandis que les couleurs structurelles sont formées en réfléchissant la lumière à travers de fines structures physiologiques pour produire des couleurs avec différentes longueurs d'onde de lumière réfléchie, basées sur le principe de l'optique. Les figures suivantes (Figures 1 à 4) montrent les résultats de l'utilisation de l' accessoire SEM5000-STEM pour caractériser les cellules irisées des cellules de la peau des lézards, qui ont une structure similaire à un réseau de diffraction, que nous appellerons provisoirement une feuille de cristal. et qui est capable de réfléchir et de diffuser différentes longueurs d’onde de lumière. Il a été constaté que les longueurs d'onde de la lumière diffusée et réfléchie par la peau du lézard pouvaient être modifiées en modifiant la taille, l'espacement et l'angle des feuilles de cristal, ce qui revêt une grande importance pour l'étude du mécanisme de décoloration de la peau du lézard. La caractérisation des cellules de la peau de lézard en microscopie électronique à balayage nous permet de visualiser les caractéristiques structurelles des feuilles de cristaux de peau de lézard sous différentes couleurs : y compris la taille, la longueur et la disposition, ce qui rend la caractérisation microscopique et la représentation macroscopique étroitement liées les unes aux autres.

Figure 1-4 Ultrastructure de la peau de lézard

Parallèlement, en combinaison avec le logiciel d'assemblage de grandes images « Automap » développé par CIQTEK, les cellules de la peau de lézard peuvent être caractérisées en grandes macrostructures allant jusqu'au niveau centimétrique. Par conséquent, qu’il s’agisse de détails à fort grossissement ou de caractérisation de macro-zones, CIQTEK SEM peut tous les satisfaire.

Interface automatique

Les microscopes électroniques à balayage à émission de champ (MEB) CIQTEK , avec l'avantage de l'imagerie haute résolution et la prise en charge du nouveau détecteur d'électrons à transmission par balayage (STEM) en option, peuvent combiner les fonctionnalités du SEM et du TEM pour obtenir des images haute résolution formées par des électrons de transmission. à des tensions accélératrices de 30 kV et moins. Il s’agit d’un avantage unique pour observer des échantillons biologiques sensibles aux faisceaux d’électrons.