Ứng dụng của kính hiển vi điện tử quét trong Khoa học đời sống

Khoa học đời sống là lĩnh vực nghiên cứu khoa học liên quan đến các sinh vật, các giải pháp, kỹ thuật tiên tiến phục vụ cho đời sống y sinh.

TESCAN mang đến giải pháp hoàn hảo cho các nhà nghiên cứu ở tất cả các ngành khoa học với công nghệ hình ảnh hiện đại. Bất kể loại mẫu là gì, kích thước mẫu ra sao, các câu hỏi được đặt ra như thế nào, luôn luôn có những giải pháp riêng biệt để đáp ứng những yêu cầu của người dùng.

Nhờ tính linh hoạt cao và thiết kế linh động của tất cả các hệ thống TESCAN nên rất dễ dàng tạo ra những thiết bị chuyên dụng phù hợp và chính xác với nhu cầu của khách hàng.

TESCAN cung cấp nhiều thiết bị từ các thiết bị quan sát đến phân tích và tái tạo cấu trúc 3D để đáp ứng, đồng hành cùng mọi nhu cầu nghiên cứu.

Cùng tìm hiểu ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong từng lĩnh vực của Khoa học đời sống dưới đây:

👉 Ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong Kỹ thuật Y sinh

Kỹ thuật y sinh là ngành nghiên cứu nhận được rất nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học. Kỹ thuật y sinh kết hợp các khái niệm từ y học, công nghệ sinh học và kỹ thuật để thiết kế ra các công nghệ hỗ trợ cho sự phát triển của tế bào, mô nhân tạo và thiết bị y sinh cấy ghép.

Cùng với sự phát triển không ngừng của khoa học, TESCAN đã thiết kế hệ thống FIB-SEM hỗ trợ các nhà nghiên cứu có thể cắt trực tiếp bên trong vật liệu và nghiên cứu cấu trúc bề mặt giao hoặc tái tạo cấu trúc dạng 3D. Đồng thời hỗ trợ quan sát các mẫu không có lớp phủ bằng cách sử dụng điện thế gia tốc thấp hoặc trong điều kiện đông lạnh.

✔ Hệ thống SEM TESCAN là thiết bị "lý tưởng" để xác định đặc điểm của vật liệu sinh học với độ phân giải cao.

✔Chế độ Wide Field Optics của TESCAN cho phép dễ dàng điều hướng mẫu ở độ phóng đại thấp.

✔ SEM của TESCAN dễ dàng chuyển đổi các chế độ với chế độ độ phân giải cao để quan sát và kiểm tra chi tiết các đặc điểm của mẫu với độ phóng đại cao.

✔Các phụ kiện như mô-đun phần mềm, các phép phân tích sẽ được lắp đặt một cách linh hoạt tùy theo yêu cầu của người dùng như đầu dò EDX, EBDS, phổ Raman để thực hiện phân tích chi tiết cấu trúc, thành phần của các vật liệu sinh học.

TESCAN còn cung cấp hệ thống micro-CT cho phép các nhà nghiên cứu quan sát cấu trúc, mặt giao ở dạng 3D của mẫu cấy ghép và xương. Hệ thống Dynamic micro CT của TESCAN cung cấp hình ảnh 3D độc đáo cho các thí nghiệm tại chỗ như sự nén ép xương hoặc lấy mô đã cấy ra từ xương.

👉 Ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong Khoa học thực vật và động vật

Khoa học nghiên cứu về động vật và thực vật là lĩnh vực nghiên cứu về sự hóa thạch của động vật, xương, côn trùng, thực vật và cả những động vật siêu nhỏ.

Để thực hiện quan sát những vi sinh vật cần có những thiết bị chuyên biệt cho độ phân giải cao, độ phóng đại lớn. Trong đó, không thể không kể đến là thiết bị Kính hiển vi điện tử quét (SEM) của TESCAN

Nhờ vào khả năng cho độ phân giải cao và độ sâu tiêu cự lớn phù hợp cho việc quan sát bề mặt của các mẫu sinh học. Bên cạnh đó, SEM của TESCAN rất linh hoạt, có khả năng thay đổi và tích hợp thêm các mô-đun phần mềm và đầu dò để phục vụ mọi nhu cầu của người dùng.

Phần mềm của SEM TESCAN tích hợp với nhiều mô-đun cho "nhiều chức năng" vô cùng có ích như:

✔ Có thể quan sát với các "mẫu cực lớn" ở độ phóng đại thấp mà không bị biến dạng, sử dụng chế độ trường quan sát rộng (Wide Field mode).

✔ Depth mode được tối ưu hóa cho "độ phóng đại cao" hơn, phù hợp để chụp các mẫu có bề mặt phức tạp như đặc điểm trên bề mặt của lá cây.

✔ Resolution mode cho phép phóng to vị trí cụ thể của mẫu ở độ phân giải và độ phóng đại cao.

✔ Sử dụng chế độ UniVac kết hợp với đầu dò LVSTD ở điều kiện áp suất thay đổi để quan sát những mẫu lớn không thể dùng lớp phủ kim loại.

✔ Dynamic micro-CT của TESCAN cho phép quan sát những thay đổi liên tục của các thí nghiệm tại chỗ. Ví dụ như sự phát triển của hạt giống thành mầm.

👉 Ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong Khoa học môi trường - thực phẩm

Những vấn đề về biến đổi khí hậu, chất lượng nước, không khí và sự ô nhiễm đang là thách thức toàn cầu, làm cho khoa học môi trường ngày càng phát triển mạnh mẽ và trở thành ngành khoa học phát triển nhanh nhất.

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) của TESCAN là thiết bị góp phần không nhỏ trong nghiên cứu về môi trường, đồng hành cùng các nhà khoa học tìm ra nguyên nhân về những biến đổi của môi trường hiện nay.

✔ SEM của TESCAN bao gồm nhiều công cụ và các giải pháp phân tích phục vụ cho việc phân tích đất, nước, đá,…

✔ Những tiến bộ trong khoa học và công nghệ thực phẩm là một lĩnh vực được yêu cầu rất cao trong cộng đồng khoa học ngày nay.

✔ Với công nghệ hiện đại của SEM TESCAN, các nhà nghiên cứu có thể dễ dàng nghiên cứu nhiều sản phẩm, nhiều loại vật liệu khác nhau với độ phóng đại lớn và độ phân giải cao

✔ Tất cả các mẫu của môi trường có thể được nghiên cứu gần với trạng thái tự nhiên của chúng giúp cải thiện quy trình công nghệ và công thức cây trồng bằng việc sử dụng chế độ UniVac và hệ thống Water Vapor Inlet.

Ngoài ra, hệ thống Dynamic micro-CT cho phép quan sát sự thay đổi cấu trúc bên trong của mẫu ở dạng 3D như thiêu kết hoặc nóng chảy.

👉 Ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong nghiên cứu dược lý và chất độc

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và phát triển công thức thuốc mới.

SEM của TESCAN cung cấp những hình ảnh có độ phân giải cao và khả năng phân tích tuyệt vời, đó là công cụ hoàn hảo và đáng tin cậy cho việc nghiên cứu cũng như kiểm soát chất lượng sản phẩm.

Ngày nay, đang có rất nhiều nghiên cứu nỗ lực vào việc phát triển những thiết bị ở dạng nano, micro để mang thuốc đến đúng vùng cần điều trị. Để hỗ trợ cho những nghiên cứu này TESCAN Triglav TM FEG-SEM cung cấp hình ảnh có độ phân giải cao ngay cả khi ở điện áp gia tốc thấp.

✔ Để quan sát những mẫu không dẫn điện có thể sử dụng chế độ Univac của TESCAN với áp suất thay đổi.

✔ Sử dụng giá đỡ làm mát Peltier (Peltier cooling stage) và hệ thống Water Vapor Inlet để giám sát các quá trình như kết tinh hoặc hòa tan của các chất.

Ngoài ra, kỹ thuật Micro-CT của TESCAN cho phép người dùng quan sát cấu trúc 3D như các lỗ hổng, sự phân bố pha mà không phá hủy mẫu và Dynamic micro-CT cho phép quan sát các quá trình ở dạng 3D như sự hòa tan thuốc.

👉 Ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong nghiên cứu vi sinh vật

Màng sinh học vi sinh góp phần quan trọng trong nhiều quá trình như nhiễm trùng, lây lan dịch bệnh và kháng thuốc kháng sinh.

Do vậy, sự ô nhiễm vi sinh vật không được kiểm soát là nguyên nhân dẫn đến các thiết bị bị loại bỏ như ống thông bằng nhựa, các bộ phận giả và thiết bị y tế.

SEM của TESCAN là thiết bị vô cùng lý tưởng hỗ trợ các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu các vi sinh vật.

✔ Kính hiển vi điện tử quét của TESCAN cho hình ảnh có độ phân giải cao để quan sát bề mặt vi sinh vật hỗ trợ cho việc nghiên cứu về hình thái của quần thể vi sinh vật, sự kết nối của vi khuẩn và sự hình thành màng sinh học.

✔ Kính hiển vi điện tử quét hỗ trợ quan sát bề mặt mẫu với độ sâu tiêu cự lớn và độ phân giải cao.

✔ Có thể sử dụng Cryo-SEM hoặc chế độ UniVac với áp suất thay đổi để quan sát màng sinh học vi sinh không cần lớp phủ dẫn điện.

✔ Để đáp ứng sự quan tâm của các nhà khoa học về đặc điểm siêu cấu trúc của từng cá thể, TESCAN cung cấp máy SEM có độ phân giải siêu cao được thiết kế phục vụ cho lĩnh vực này, cho phép quan sát mẫu ở độ phân giải dưới nm với điện thế gia tốc cực thấp.

👉 Ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong sinh học cấu trúc

Trong Sinh học cấu trúc, việc phân tích cấu trúc tế bào cung cấp cho các thông tin ẩn dưới bề mặt của tế bào và mô.

Thiết bị điển hình sử dụng trong lĩnh vực nghiên cứu này là Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM). Tuy nhiên, TESCAN đã thiết kế ra thiết bị SEM với công nghệ hiện đại phục vụ cho việc nghiên cứu các tế bào sinh học.

✔ Cách tiếp cận đầu tiên của TESCAN là tích hợp đầu dò STEM vào trong buồng SEM, giúp cho người dùng có thể dễ sàng chuyển đổi từ SEM thành TEM ở chế độ áp suất thấp.

✔ Một cách tiếp cận khác đó là sử dụng phân đoạn nối tiếp bên trong thiết bị SEM theo sau bởi hình ảnh. Việc phân đoạn được thực hiện bằng cách cài đặt một dao siêu vi phẫu vào bên trong buồng hoặc sử dụng trực tiếp công nghệ hội tụ chùm ion (FIBSEM) với chùm ion thực hiện bắn phá mẫu và chùm điện tử thực hiện thu nhận ảnh bề mặt.

✔ Hệ thống FIBSEM của TESCAN còn hỗ trợ các nhà nghiên cứu thực hiện tái tạo cấu trúc ở dạng 3D.

👉 Ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong nghiên cứu Tế bào và Mô

Màng tế bào có chức năng như một lớp bảo vệ của môi trường nội bào và cùng với bộ khung tế bào để định hình lại hình dáng bên ngoài của một tế bào.

Ngoài vai trò cấu trúc, màng còn là nơi diễn ra nhiều sự kiện quan trọng như sự biệt hóa tế bào, truyền tín hiệu và tương tác với không gian ngoại bào. Những thay đổi về hình thái của màng ngoài có thể là bằng chứng cho thấy các chức năng tế bào bị thay đổi, chẳng hạn như sự hình thành khối u, tương tác giữa tế bào với mầm bệnh và sự biệt hóa của tế bào gốc.

Những ứng dụng điển hình của SEM có liên quan đến việc quan sát sự thay đổi hình dạng của các rãnh, lỗ chân lông, mụn nước hoặc vi nhung mao trên tế bào đến những thay đổi của môi trường ngoại bào. Có thể quan sát các mẫu mảnh trong điều kiện không khử nước với áp suất cao và tăng độ ẩm lên bằng cách sử dụng chế độ UniVac và Water Vapor Inlet.

🔎 Xem thêm ứng dụng của Kính hiển vi điện tử quét trong Khoa học đời sống tại: https://mtechnology.vn/vi/ung-dung-cua-kinh-hien-vi-dien-tu-quet-va-micro-ct/khoa-hoc-doi-song.html