Microscopia eletrônica de varredura por emissão de campo (FESEM) na pele de lagarto: um estudo do mecanismo de cor da pele de lagarto

As células da pele do lagarto usadas neste artigo foram fornecidas pelo grupo de pesquisa de Che Jing, Instituto de Zoologia de Kunming, Academia Chinesa de Ciências.

1. Fundo

Lagartos são um grupo de répteis que vivem na Terra com diferentes formatos corporais e em diferentes ambientes. Os lagartos são altamente adaptáveis ​​e podem sobreviver em uma ampla variedade de ambientes. Alguns desses lagartos também possuem cores coloridas como proteção ou para comportamento de cortejo. O desenvolvimento da coloração da pele do lagarto é um fenômeno evolutivo biológico muito complexo.

Essa habilidade é amplamente encontrada em muitos lagartos, mas como exatamente ela surge? Neste artigo, levaremos você a entender o mecanismo de descoloração do lagarto em conjunto com os produtos de microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo CIQTEK .

2. Microscópio eletrônico de varredura de emissão de campo CIQTEK

Como instrumento científico de ponta, o  microscópio eletrônico de varredura tornou-se uma ferramenta de caracterização necessária no processo de pesquisa científica com suas vantagens de alta resolução e ampla gama de ampliação. Além de obter informações sobre a superfície da amostra, a estrutura interna do material pode ser obtida aplicando o modo de transmissão (Microscopia eletrônica de transmissão de varredura (STEM)) com o acessório detector de transmissão de varredura no SEM. Além disso, em comparação com a microscopia eletrônica de transmissão tradicional, o modo STEM no SEM pode reduzir significativamente o dano do feixe de elétrons na amostra devido à sua menor tensão de aceleração e melhorar muito o revestimento da imagem, que é especialmente adequado para análises estruturais de materiais macios. amostras de materiais, como polímeros e amostras biológicas.

Os SEMs CIQTEK podem ser equipados com este modo de varredura, entre os quais o SEM5000 , como um modelo popular de emissão de campo CIQTEK, adota design de barril avançado, incluindo tecnologia de tunelamento de alta tensão (SuperTunnel), design de objetiva sem vazamento de baixa aberração e tem uma variedade de modos de imagem: INLENS, ETD, BSED, STEM, etc., e a resolução do modo STEM é de até 0,8nm@30kv.

As cores do corpo dos animais na natureza podem ser divididas em duas categorias de acordo com o mecanismo de formação: cores pigmentadas e cores estruturais. As cores pigmentadas são produzidas por meio da alteração do conteúdo dos componentes do pigmento e da superposição de cores, semelhante ao princípio das “três cores primárias”; enquanto as cores estruturais são formadas pela reflexão da luz através de estruturas fisiológicas finas para produzir cores com diferentes comprimentos de onda de luz refletida, o que se baseia no princípio da óptica. As figuras a seguir (Figuras 1-4) mostram os resultados do uso do acessório SEM5000-STEM para caracterizar as células iridescentes nas células da pele de lagartos, que possuem uma estrutura semelhante a uma rede de difração, que chamaremos provisoriamente de folha de cristal, e que é capaz de refletir e espalhar diferentes comprimentos de onda de luz. Verificou-se que os comprimentos de onda da luz espalhada e refletida pela pele do lagarto podem ser alterados alterando o tamanho, o espaçamento e o ângulo das folhas de cristal, o que é de grande importância para o estudo do mecanismo de descoloração da pele do lagarto. A caracterização das células da pele do lagarto sob microscopia eletrônica de varredura nos permite visualizar as características estruturais das lâminas cristalinas da pele do lagarto sob diferentes cores: incluindo tamanho, comprimento e disposição, o que torna a caracterização microscópica e a representação macroscópica vividamente relacionadas entre si.

Figura 1-4 Ultraestrutura da pele do lagarto

Ao mesmo tempo, combinado com o software de costura de imagens grandes "Automap" desenvolvido pela CIQTEK, as células da pele do lagarto podem ser caracterizadas em grandes macroestruturas até o nível centimétrico. Portanto, não importa se se trata de detalhes de alta ampliação ou caracterização de macroárea, o CIQTEK SEM pode satisfazer todos eles.

Uma interface utomap

Os microscópios eletrônicos de varredura de emissão de campo (SEM) CIQTEK , com a vantagem de imagens de alta resolução e suporte para o novo detector opcional de elétrons de transmissão de varredura (STEM), podem combinar a funcionalidade de SEM e TEM para obter imagens de alta resolução formadas por elétrons de transmissão em tensões de aceleração de 30kV e abaixo. Esta é uma vantagem única para observar amostras biológicas sensíveis a feixes de elétrons.