Nouvelle méthode de microscopie pour une imagerie 3D rapide et fiable de nanostructures curvilignes
Un superposé, Image stéréo de microscopie électronique sans inclinaison (filtrée par couleur) de nanosphères de carbone décorées de nanoparticules. Les mêmes structures apparaissent en rouge et en bleu et les nanoparticules sont légèrement décalées selon leur distribution 3-D dans la sphère de carbone. Cette image montre l'applicabilité des nouvelles techniques d'imagerie 3-D sans inclinaison à d'autres structures. Crédit :Cécile Hébert/Emad Oveisi/EPFL
Les sciences physiques et biologiques nécessitent de plus en plus la capacité d'observer des objets de taille nanométrique. Ceci peut être accompli avec la microscopie électronique à transmission (MET), qui se limite généralement aux images 2D. L'utilisation de la MET pour reconstruire des images 3D nécessite généralement d'incliner l'échantillon à travers un arc pour en imager des centaines de vues et nécessite un traitement d'image sophistiqué pour reconstruire leur forme 3D, créant un certain nombre de problèmes. Maintenant, Des scientifiques de l'EPFL ont développé une méthode de microscopie électronique à transmission à balayage (STEM) qui génère des images 3D rapides et fiables de structures curvilignes à partir d'une seule orientation d'échantillon. L'ouvrage est publié dans Rapports scientifiques .
Les laboratoires de Cécile Hébert et Pascal Fua à l'EPFL ont développé une méthode de microscopie électronique qui permet d'obtenir des images 3D de structures curvilignes complexes sans avoir besoin d'incliner l'échantillon. La technique, développé par le chercheur de l'EPFL Emad Oveisi, repose sur une variation de TEM appelée TEM à balayage (STEM), où un faisceau focalisé d'électrons balaie l'échantillon.
La nouveauté de la méthode est qu'elle permet d'acquérir des images en une seule prise de vue, ce qui ouvre la voie à l'étude dynamique des échantillons au fur et à mesure de leur évolution dans le temps. Par ailleurs, il peut rapidement donner un "sens" en trois dimensions, comme nous l'aurions fait avec un cinéma 3D.
"Nos propres yeux peuvent voir des représentations 3D d'un objet en combinant deux perspectives différentes de celui-ci, mais le cerveau doit encore compléter les informations visuelles avec sa connaissance préalable de la forme de certains objets, " dit Hébert. " Mais dans certains cas, avec la MET, nous savons quelque chose sur la forme que doit avoir la structure de l'échantillon. Par exemple, il peut être curviligne, comme l'ADN ou les mystérieux défauts que nous appelons « dislocations », qui régissent les propriétés optoélectroniques ou mécaniques des matériaux.
