Microscopía electrónica de barrido por emisión de campo (FESEM) en piel de lagarto: un estudio del mecanismo de color de la piel de lagarto

Las células de piel de lagarto utilizadas en este artículo fueron proporcionadas por el grupo de investigación de Che Jing, del Instituto de Zoología de Kunming, de la Academia de Ciencias de China.

1. Antecedentes

Los lagartos son un grupo de reptiles que viven en la tierra con diferentes formas corporales y en diferentes ambientes. Los lagartos son muy adaptables y pueden sobrevivir en una amplia gama de entornos. Algunos de estos lagartos también tienen colores coloridos como protección o para comportamiento de cortejo. El desarrollo de la coloración de la piel de los lagartos es un fenómeno evolutivo biológico muy complejo.

Esta habilidad se encuentra ampliamente en muchos lagartos, pero ¿cómo surge exactamente? En este artículo, lo llevaremos a comprender el mecanismo de decoloración de los lagartos junto con los productos del microscopio electrónico de barrido de emisiones de campo CIQTEK .

2. Microscopio electrónico de barrido de emisiones de campo CIQTEK

Como instrumento científico de alta gama, el  microscopio electrónico de barrido se ha convertido en una herramienta de caracterización necesaria en el proceso de investigación científica con sus ventajas de alta resolución y amplio rango de aumento. Además de obtener información sobre la superficie de la muestra, la estructura interna del material se puede obtener aplicando el modo de transmisión (microscopía electrónica de transmisión de barrido (STEM)) con el accesorio detector de transmisión de barrido en el SEM. Además, en comparación con la microscopía electrónica de transmisión tradicional, el modo STEM en el SEM puede reducir significativamente el daño del haz de electrones en la muestra debido a su menor voltaje de aceleración y mejorar en gran medida el revestimiento de la imagen, que es especialmente adecuado para análisis estructurales de tejidos blandos. muestras de materiales como polímeros y muestras biológicas.

Los SEM CIQTEK pueden equiparse con este modo de escaneo, entre los cuales el SEM5000 , como modelo popular de emisión de campo CIQTEK, adopta un diseño de barril avanzado, que incluye tecnología de túneles de alto voltaje (SuperTunnel), diseño objetivo sin fugas de baja aberración y tiene una variedad de Modos de imagen: INLENS, ETD, BSED, STEM, etc., y la resolución del modo STEM es de hasta 0,8 nm a 30 kv.

Los colores del cuerpo de los animales en la naturaleza se pueden dividir en dos categorías según el mecanismo de formación: colores pigmentados y colores estructurales. Los colores pigmentados se producen mediante cambios en el contenido de los componentes del pigmento y la superposición de colores, similar al principio de los "tres colores primarios"; mientras que los colores estructurales se forman reflejando la luz a través de finas estructuras fisiológicas para producir colores con diferentes longitudes de onda de luz reflejada, lo cual se basa en el principio de la óptica. Las siguientes figuras (Figuras 1-4) muestran los resultados del uso del accesorio SEM5000-STEM para caracterizar las células iridiscentes en las células de la piel de los lagartos, que tienen una estructura similar a una rejilla de difracción, a la que tentativamente llamaremos lámina de cristal. y que es capaz de reflejar y dispersar diferentes longitudes de onda de luz. Se descubrió que las longitudes de onda de la luz dispersada y reflejada por la piel del lagarto podían cambiarse cambiando el tamaño, el espaciado y el ángulo de las láminas de cristal, lo cual es de gran importancia para el estudio del mecanismo de decoloración de la piel del lagarto. La caracterización de las células de la piel de lagarto bajo microscopía electrónica de barrido nos permite visualizar las características estructurales de las láminas de cristal de la piel del lagarto en diferentes colores: incluido el tamaño, la longitud y la disposición, lo que hace que la caracterización microscópica y la representación macroscópica estén vívidamente relacionadas entre sí.

Figura 1-4 Ultraestructura de la piel de lagarto.

Al mismo tiempo, en combinación con el software de unión de imágenes grandes "Automap" desarrollado por CIQTEK, las células de la piel de lagarto se pueden caracterizar en grandes macroestructuras de hasta el nivel de centímetros. Por lo tanto, no importa si se trata de detalles de gran aumento o caracterización de macroáreas, CIQTEK SEM puede satisfacerlos todos.

Una interfaz de mapa automático

Los microscopios electrónicos de barrido por emisión de campo (SEM) de CIQTEK , con la ventaja de obtener imágenes de alta resolución y compatibilidad con el nuevo detector opcional de electrones de transmisión de barrido (STEM), pueden combinar la funcionalidad de SEM y TEM para obtener imágenes de alta resolución formadas por electrones de transmisión. a voltajes de aceleración de 30 kV y menos. Esta es una ventaja única para observar muestras biológicas que son sensibles a los haces de electrones.