Los microscopios electrónicos utilizan como fuente de radiación un haz de electrones procedente del calentamiento de un filamento de tungsteno, el cátodo, mediante una corriente eléctrica. El principio fundamental de la microscopía electrónica es que cualquier electrón, según la teoría cuántica, lleva asociado un comportamiento ondulatorio.
Los electrones viajan desde el cátodo hasta el ánodo a gran velocidad, y se dirigen a través de una columna hueca en la que se ha hecho el vacío para que no choquen con las moléculas de gas y se dispersen. El haz de electrones es guiado a la muestra mediante un sistema de lentes, que en realidad son electroimanes capaces de desviar la trayectoria de los electrones, puesto que estos son partículas cargadas. Las ondas asociadas al haz de electrones poseen una longitud de onda mucho menor que la de la luz visible.
- Microscopio electrónico de transmisión (MET)
El microscopio electrónico de transmisión se utiliza para observar secciones muy finas de muestras. Los cortes deben ser muy delgados, de unos 500 nm. La imagen que se obtiene depende de la variación en la dispersión de los electrones al incidir sobre las diferentes estructuras que componen la muestra. Con este microscopio se pueden distinguir estructuras de 1nm o de tamaños incluso menores. El aumento, en condiciones óptimas, puede llegar a ser de 500000.
Para que el material biológico resulte opaco a los electrones, se tiñe con átomos de metales pesados como el oro o el osmio, que impregnan determinadas regiones de la muestra; esto provoca la dispersión de los electrones incidentes. La imagen se ve en una pantalla fluorescente monocromática, sobre la cual inciden los electrones.
Si se interpone una película fotográfica en blanco y negro, esta queda impresionada. Las partes oscuras de la pantalla fluorescente o de la fotografía corresponden a formaciones de la célula que dispersan los electrones; en cambio, las zonas claras se deben a regiones de la preparación que han permitido el paso de los electrones sin dispersar.
- Microscopio electrónico de barrido (MEB)
El microscopio electrónico de barrido es el instrumento destinado a examinar con gran claridad y detalle la superficie de muestras sin seccionar, cuyo tamaño puede variar entre el de un virus o el de la cabeza de un insecto.
+ Ventajas respecto al microscopio electrónico de transmisión
Este tipo de microscopio tiene la ventaja, con respecto al MET, de que permite observar objetos enteros previamente sombreados. La muestra se recubre por evaporación al vacío con una fina capa de un metal pesado como el platino. El haz de electrones es lanzado contra la superficie del objeto, barriéndola rápidamente y no atravesándola, como ocurre en el microscopio electrónico de transmisión. Las moléculas de la muestra se excitan y emiten haces de electrones secundarios que, convenientemente enfocados, se recogen en la pantalla monocromática de un monitor.
Este microscopio alcanza un aumento menor (hasta 20000) que el logrado con el de trasmisión, y el tamaño mínimo observable está, aproximadamente, en los 100 nm.
+ Amplia gama de amplificación y profundidad de foco
Una de las principales características del microscopio electrónico de barrido es su amplia gama de amplificación y su gran profundidad de foco, unas 500 veces mayor que el microscopio óptico. Esta propiedad confiere a las imágenes de microscopía de barrido una calidad tridimensional. Además, permite visualizar la superficie de la célula y las diferentes prolongaciones, extensiones y materiales extracelulares que intervienen en las interacciones que se producen entre la célula y el medio que la rodea.