Avantages & Inconvénents

Avantages & Inconvénients

par Sofiane BOUTFOUST

Avant toute chose, il faut savoir que chaque microscopie a ses avantages, il suffit juste de savoir le résultat souhaité et ainsi déterminer quel système de microscopie utiliser plutôt qu'un autre.

I°) Les différents systèmes de microscopie:

Tout d'abord rappelons la fonction première d'un microscope. Le microscope est un instrument qui donne image grossis d'un petit objet grâce au Zoom/Grossissement. De plus, il rend visible les détails invisibles à l’œil nu. Enfin, il fait la résolution en séparant ces détails.

Ensuite, il existe deux types de microscope:

- le microscope optique/photonique:

c'est un microscope qui est muni d'un objectif et d'un

oculaire.il est utiliser en grande partie pour observer des

cellules, des tissus, reconnaître des roches mais aussi

pour examiner la structure d'un métal ou d'un alliage.

- le microscope électronique:

Un microscope électronique est un type de microscope qui utilise un faisceau de particules d'électrons pour illuminer un échantillon et en créer une image très agrandie.

Ils ont tous leurs propres avantages et inconvénients.

II°) Les avantages de la microscopie STED:

1°) La résolution:

La résolution d'un microscope est en vérité sa capacité des détails de deux point voisins. Peu importe le capteur utilisé et peu importe la qualité des lentilles, c’est à dire l'aberration ou les imperfection des lentilles, la résolution des microscopes est limitée par la diffraction de la lumière. A cause de la diffraction, un point n'a pas pour image un point mais une tache que l' on appel la tache "Airy". Donc deux points distincts auront une tache pour image et le recouvrement de la tache peut empêcher de distinguer les deux points donc les détails ne sont pas résolue.

III°) Les inconvénients de la microscopie STED:

1°) Le prix:

L’un des inconvénient du microscope STED est son prix. Il peut varier entre 700 000 et 800 000 €. C'est en grande partie à cause de sa fabrication. Les pièces sont très coûteuses et elles sont assemblées à la main. La manufacture coûte plus cher.

2°) La manipulation:

Un autre inconvénient du microscope STED est qu'il est difficile à utiliser contrairement à un microscope optique classique que même des 6ème peuvent utiliser. Il est difficile à manipuler car il faut avoir certaines connaissances en chimie pour la préparation de l'échantillon à étudier, ensuite il faut savoir utiliser le logiciel Leica (en anglais) pour obtenir une image net et précise. Enfin, il faut des connaissances en mécanique car il peut y avoir des petits dysfonctionnement, c’est pourquoi régulièrement des ingénieurs de Leica viennent vérifier le bon fonctionnement du microscope.

3°) La préparation de l'échantillon:

La préparation de l'échantillon à étudier doit être parfaite sous peine de ne pas obtenir de bon résultat pour l'étude souhaité (voir les nanobilles de diamant dans la partie "Expérimentation"). C'est pourquoi, il faut être très rigoureux.

4°) Les risques liés au laser:

Lorsque l'on utilise le microscope STED avec des cellules vivantes, on peut les tuer à cause du laser de déplétion donc il faut bien savoir doser l'intensité du laser.

IV°)Comparaison entre les différents microscopes:

Selon la théorie d'Abbe, la limite de la résolution d'un microscope que l’on appelle "d" est en fait la plus petite distance en dessous de laquelle deux points voisins ne seront plus distingué. Cette limite peut être exprimer simplement grâce à la longueur d'onde d'illumination "λ", l'indice de réfraction en sortie d'objectif "n" et le sinus du demi angle du cône de lumière maximum accessible "α". Ce qui nous donne la formule suivante:

Mais on sait que, avec les aberrations sphérique et les aberrations chromatique, la limite de résolution est augmentée et on peut dire que cette limite atteint la valeur la plus petite de λ.

C'est là qu'intervient la microscopie STED et grâce au laser de déplétion, on peut atteindre une limite de résolution de 50 nm.

De plus, on peut encore améliorer cet résolution avec un algorithme qui comprend le passage de l’échantillon à l’image déformée par les lentilles (optique) : ce passage est appelé convolution. L’algorithme va ensuite procéder à la déconvolution de l’image, il va faire le procédé inverse en transformant l’image déformée en représentation de l’échantillon le plus proche du réel.

2°) La précision:

La microscopie STED est accompagnée d’un traitement d’image par informatique qui permet une certaine précision de l'étude souhaité. Grâce à ce logiciel, on peut choisir la partie de l'échantillon qui nous intéresse et choisir la longueur d'onde d'émission au nanomètre près.

3°) L'entretien:

L'entretien du système de microscopie STED est très facile. Il se peut que certaine petite pièce connaissent un dysfonctionnement mais cela est réparable très facilement (néanmoins il faut une certaine connaissance en mécanique) avec des outils fournis lors de l'installation.

4°) La rapidité:

Le système de microscopie STED est relativement rapide en ce qui concerne l’obtention d’image de grande qualité. On obtient l'image quelque seconde après le passage du laser de déplétion et ensuite on peut suivre l'image en direct sur le pc comme si on était en train de regarder dans les oculaires.