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Prenez Meow Star comme exemple ! Application du microscope électronique à balayage (MEB) à l'étude de la microstructure des poils d'animaux
Prenez Meow Star comme exemple ! Application du microscope électronique à balayage (MEB) à l'étude de la microstructure des poils d'animaux
June 26, 2024
Utilisez un microscope électronique à balayage (MEB) pour examiner les poils de chat
Les poils sont un dérivé de la couche cornée de l'épiderme cutané, qui est également l'une des caractéristiques des mammifères. Le poil de tous les animaux a sa forme et sa structure de base, avec de nombreuses morphologies de poils différenciées (telles que la longueur, l'épaisseur, la couleur, etc.). Cela doit être étroitement lié à sa microstructure. C’est pourquoi la microstructure des cheveux fait également l’objet de recherches depuis de nombreuses années.
En 1837, Brewster a utilisé pour la première fois la microscopie optique pour découvrir la structure spécifique de la surface des cheveux, marquant ainsi le début de l'étude de la microstructure capillaire. Dans les années 1980, avec l’application généralisée du microscope électronique dans l’étude de la microstructure des cheveux, l’étude de la microstructure des cheveux a été encore améliorée et développée. Au microscope électronique à balayage, l'image de la structure du cheveu est plus claire, plus précise, possède un fort sens tridimensionnel, une haute résolution et peut être observée sous différents angles. Par conséquent, le microscope électronique à balayage est devenu largement utilisé pour l’observation des poils d’animaux.
Microstructure des poils de chat au microscope électronique à balayage
Les chats sont un animal de compagnie largement élevé. La plupart des espèces ont une fourrure douce, ce qui les rend très friandes. Alors, quelles informations pouvons-nous obtenir à partir d’images SEM de poils de chat ? En gardant ces questions à l’esprit, nous avons collecté des poils de différentes parties du corps de chats et utilisé le microscope électronique à balayage à filament de tungstène CIQTEK pour observer la microstructure des poils. Selon les caractéristiques de la structure et de la morphologie de la surface des cheveux, ils peuvent être divisés en quatre catégories : en forme de doigt, en forme de bourgeon, ondulé et squameux. L'image ci-dessous montre les poils d'un chat British shorthair.
Comme le montre l’image au microscope électronique à balayage, sa surface présente une structure ondulée évidente. Les mêmes unités structurelles de surface sont les poils de chiens, de chevreuils, de vaches et d'ânes. Leurs diamètres sont généralement compris entre 20 et 60 µm. La largeur de l'unité ondulée est presque transversale à toute la circonférence de la tige pilaire, et la distance axiale entre chaque unité ondulée est d'environ 5 µm. Le diamètre des poils du chat British Shorthair sur la photo est d'environ 58 μm. Après avoir zoomé, vous pouvez également voir la structure des écailles de cheveux de la surface. La largeur des écailles est d'environ 5 μm et le rapport hauteur/largeur est d'environ 12:1. Le rapport d'aspect de la structure unitaire ondulée est petit, et le rapport d'aspect est lié à la flexibilité des cheveux. Plus le rapport hauteur/largeur est grand, plus les cheveux sont doux et leur rigidité n'est pas facile à casser. Il existe un certain écart entre les écailles du cheveu et la tige du cheveu. Un espace plus grand peut stocker de l'air, ralentir la vitesse du flux d'air et réduire la vitesse d'échange thermique. Par conséquent, différentes formes d’unités de surface déterminent également la différence de performances d’isolation thermique.
Surface de poils de chat British shorthair /10kV/ETD
Surface de poils de chat British shorthair /10kV/ETD
De même, des coupes transversales de cheveux peuvent également apporter de nombreuses informations. De manière générale, de l’extérieur vers l’intérieur, les cheveux sont composés de trois couches : les écailles du cheveu, le cortex du cheveu et la moelle épinière du cheveu. La couche d'écailles des cheveux est composée de cellules plates qui se chevauchent et recouvrent la surface des cheveux en forme d'écailles de poisson. Ils sont disposés de la racine du cheveu à la pointe du cheveu et enveloppent le cortex interne. Bien que ce film soit très fin, il protège les cheveux. La couche du cortex de la fourrure est située au milieu et est principalement composée de kératine douce. La structure en chaîne de la kératine rend les cheveux extensibles et difficiles à casser, et joue un rôle déterminant dans l'élasticité et la résistance des cheveux. La moelle pileuse est située au centre du cheveu et est composée de cellules disposées de manière lâche. L'intérieur est une structure creuse contenant de l'air. Ces trous contenant de l'air ont un effet d'isolation thermique.
A : Écailles pileuses B : Cortex pileux C : Moelle pileuse
Schéma de la structure des cheveux
Nous avons coupé les poils du chat British shorthair et observé sa structure transversale. Il ressort clairement de l’image SEM que les cheveux sont en effet composés de trois parties : les écailles externes, le cortex moyen et la moelle centrale. L’image SEM agrandie de la couche du cortex de fourrure montre qu’il existe une répartition uniforme de la structure des fibres dans la couche du cortex. C’est le secret de la couche de cortex de fourrure qui rend les cheveux élastiques et résistants. L'image SEM agrandie de la couche médullaire du cheveu montre que sa structure est lâche et poreuse, ce qui est en effet propice à la rétention d'air. L'effet d'isolation thermique des poils permet aux chats de conserver la chaleur pendant la saison froide. Lors du changement de saison entre le printemps et l'été, les chats perdront une partie de leurs poils afin de mieux s'adapter aux changements climatiques saisonniers.
Surface de poils de chat British shorthair / 15kV/BSED
Morphologie microscopique de la couche du cortex pileux/ 15kV/BSED
Morphologie microscopique de la couche médullaire pileuse/ 15kV/BSED
En résumé, lors de l’observation des poils d’animaux à l’aide d’un microscope électronique à balayage, de nombreuses informations microscopiques peuvent être obtenues. Ces informations peuvent non seulement nous aider à déterminer le type de poils d'un animal et à comprendre sa santé et ses habitudes de vie, mais sa microstructure capillaire constitue également une valeur de référence importante pour la recherche et le développement de matériaux structurels bioniques dotés d'une bonne isolation thermique, de fonctions hydrophobes et flexibles. .
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