Différents types de microscopes et leurs utilisations

Alors que la plupart des gens imaginent le modèle composé de la classe de laboratoire lorsqu'ils pensent aux microscopes, de nombreux types de microscopes sont actuellement disponibles. Ces dispositifs utiles sont utilisés quotidiennement par les chercheurs, les techniciens médicaux et les étudiants; le type qu'ils choisissent dépend de leurs ressources et de leurs besoins. Certains microscopes offrent une résolution supérieure avec un grossissement inférieur et vice versa, et leur coût varie de dizaines à des milliers de dollars.

Le microscope simple est généralement considéré comme le premier microscope. Il a été créé au 17ème siècle par Antony van Leeuwenhoek, qui a combiné une lentille convexe avec un support pour spécimens. Grossissant entre 200 et 300 fois, c'était essentiellement une loupe. Bien que ce microscope soit simple, il était encore assez puissant pour fournir à van Leeuwenhoek des informations sur les spécimens biologiques, y compris la différence de forme entre les globules rouges. Aujourd'hui, les microscopes simples ne sont pas souvent utilisés car l'introduction d'une deuxième lentille a conduit au microscope composé plus puissant.

Avec deux lentilles, le microscope composé offre un meilleur grossissement qu'un simple microscope; la seconde lentille grossit l'image de la première. Les microscopes composés sont des microscopes à champ clair, ce qui signifie que le spécimen est éclairé par le dessous, et ils peuvent être binoculaires ou monoculaires. Ces appareils fournissent un grossissement de 1 000 fois, ce qui est considéré comme élevé, bien que la résolution soit faible. Ce fort grossissement, cependant, permet aux utilisateurs de regarder de près des objets trop petits pour être vus à l'œil nu, y compris des cellules individuelles. Les spécimens sont généralement petits et ont un certain degré de transparence. Parce que les microscopes composés sont relativement peu coûteux mais utiles, ils sont utilisés partout, des laboratoires de recherche aux salles de classe de biologie des lycées.

Le stéréomicroscope, également appelé microscope à dissection, permet un grossissement jusqu'à 300 fois. Ces microscopes binoculaires sont utilisés pour regarder des objets opaques ou trop gros pour être visualisés avec un microscope composé, car ils ne nécessitent pas de préparation de lame. Bien que leur grossissement soit relativement faible, ils sont toujours utiles. Ils offrent une vue rapprochée en 3D des textures de surface des objets et permettent à l'opérateur de manipuler l'objet pendant la visualisation. Les stéréomicroscopes sont utilisés dans les applications des sciences biologiques et médicales ainsi que dans l'industrie électronique, comme par ceux qui fabriquent des circuits imprimés ou des montres.

Contrairement aux microscopes stéréo et composés, qui utilisent une lumière ordinaire pour la formation d'images, le microscope confocal utilise une lumière laser pour numériser des échantillons qui ont été teints. Ces échantillons sont préparés sur lames et insérés; puis, à l'aide d'un miroir dichromatique, l'appareil produit une image agrandie sur un écran d'ordinateur. Les opérateurs peuvent également créer des images 3D en assemblant plusieurs scans. Comme le microscope composé, ces microscopes offrent un degré de grossissement élevé, mais leur résolution est bien meilleure. Ils sont couramment utilisés en biologie cellulaire et dans les applications médicales.

Le microscope électronique à balayage, ou MEB, utilise des électrons plutôt que de la lumière pour la formation d'images. Les échantillons sont scannés dans des conditions de vide ou quasi-vide, ils doivent donc être spécialement préparés par subir une déshydratation puis être recouvert d'une fine couche d'un matériau conducteur, tel que l'or. Une fois l'article préparé et placé dans la chambre, le SEM produit une image en noir et blanc en 3D sur un écran d'ordinateur. Offrant un large contrôle sur la quantité de grossissement, les SEM sont utilisés par les chercheurs en sciences physiques, médicales et biologiques pour examiner une gamme de spécimens allant des insectes aux os.

Comme le microscope électronique à balayage, le microscope électronique à transmission (MET) utilise des électrons pour créer une image agrandie, et les échantillons sont numérisés sous vide, ils doivent donc être spécialement préparés. Contrairement au SEM, cependant, le MET utilise une préparation de lame pour obtenir une vue 2D des spécimens, il est donc plus adapté à la visualisation d'objets avec un certain degré de transparence. Un MET offre un degré élevé de grossissement et de résolution, ce qui le rend utile dans les sciences physiques et biologiques, la métallurgie, la nanotechnologie et l'analyse médico-légale.