Les différents types des microscopes - Optique, Photonique, Electronique

Les différents types des microscopes : Microscope optique, Microscope photonique et Microscope électronique.

Définition d'un microscope.

C’est quoi un microscope?

Le microscope est un instrument qui:
- Donne une image grossie d’un petit objet (grossissement).
- Sépare les détails de celui-ci sur l’image (résolution).
- Rend les détails visibles à l’œil ou avec une caméra.

1- Microscope optique :

Objectif:
- C’est une lentille de courte focale (quelques mm).
- Un objet placé à proximité de son foyer donne une image intermédiaire agrandie et renversée.
- Le grandissement de l’objectif est noté g1.
- Un dispositif de rotation permet de changer l ’objectif.

Oculaire:

- C’est une lentille de plus grande focale (quelques cm).

- Il sert de loupe en grossissant l’image intermédiaire donnée par l ’objectif.

- Le grossissement de l ’objectif est noté G2.

Caractéristiques d’un microscope:

- L’intervalle optique. 

- La latitude de mise au point.

- Le cercle oculaire.

- Le grossissement standard G.

L ’intervalle optique :

C ’est la distance qui sépare le foyer, image de l ’objectif du foyer, objet de l ’oculaire.

Cette distance est fixe : D ~220 cm.

La latitude de mise au point :

Le cercle oculaire

- C ’est l ’image de l ’objectif à travers l ’oculaire.

- L ’œil doit être placé au cercle oculaire pour recevoir toute la lumière émergente de l ’objet.

Le grossissement standard G.

C ’est un nombre qui dépend :

- Du grandissement g1 de l’objectif.

- Du grossissement G2 de l ’oculaire.

Il se calcule par la relation : G = g1 * G2

On note par exemple: G=10x40 ou (x400) - L’image est 400 fois plus grande que l’objet actuel

Un grossissement de 40X à 1000X

Caractéristiques générale d'un microscope optique:

- Très commun.

- Comprend plusieurs lentilles.

- Nécessite une source de lumière.

- La lumière passe à travers du spécimen et puis à travers les lentilles.

- Les lentilles plient la lumière pour que l’image soit agrandi.

- Résolution: objets qui sont si petit que 200nm (la taille d’une

bactérie).

- Un grossissement de 40X à 1000X.

Les différents types de microscopes optiques:

- Le microscope à fond clair.

- Le microscope à fond noir.

- Le microscope à contraste de phase.

- Le Microscope à fluorescence.

Le microscope à fond clair:

Caractéristiques de microscope à fond clair:

- Utilise des rayons lumineux.
- Permet le grossissement de 1500-2000 fois - Épaisseur de coupe ( 1-5 µm).

- Observation vitale et colorée.

- C’est le plus courant et le plus ancien.

- Il permet de recueillir la lumière de la source directement dans les objectifs, après avoir été transmise par l’échantillon.

- L’ échantillon est éclairé par-dessous et observé par-dessus.

- peut améliorer l’observation en colorant les échantillons.

- Visualiser des objets vivants variés (bactéries, unicellulaires…) ou fixés (coupes histologiques…).

Le microscope à fond noir:

- Utilise les rayons lumineux dans un fond noir.

- Utilisé pour les éléments trop transparents.

- Les éléments observés apparaissent très brillants (les flagelles, les fibres ).

- N'est pas utilisé pour l'observation d'objets colorés.

Le microscope à contraste de phase:

- Cette technique permet d'observer les cellules sans préparation ni coloration dans leur milieu d'origine.

- Le principe est basé sur le fait que les structures biologiques sont transparentes (n’absorbe pas la lumière transmise).

- Nécessite un éclairage très précis dite éclairage de Koehler.

- A l’observation, on voit une image en noir et blanc où les différentes structures apparaissent bordées de blanc d’un

 côté et de noir de l’autre.

Le microscope à fluorescence:

- Cette technique est utilisée pour certaines molécules qui émettent de la lumière quand on les éclaire avec une lumière de longueur d'onde supérieure.

- On éclaire l'échantillon avec une lumière ultraviolette, violette ou bleue.

- Consiste à utiliser une coloration fluorescente. Deux colorants très utilisés sont : la rhodamine (émet une lumière rouge) et la fluorescéine (lumière verte).

Structures intracellulaires (noyau en bleu et filaments d'actine en rouge) et suivi de l'internalisation d'une protéine (la transferrine en vert)

Techniques de préparation des échantillons

- Examen direct: A l’état frais; montage direct entre lame et lamelle.

- Fixation: Formol ou alcool.

- Concentration: Obtenir à partir d’une grande quantité, les éléments trop rares l’examen

  direct dans un faible volume.

- Coloration: Coloration de Ziehl Neelsen, Lugol, MIF

2- Le microscope électronique:

- Il existe deux variantes de la microscopie 

électronique:

• La microscopie à transmission.

• La microscopie à balayage.

Le microscope électronique à transmission:

- Utilise comme rayonnement des électrons.

- Un faisceau d’électrons qui traverse l’objet (comme des radiographies).

- Utilisé pour étudier la structure interne des cellules (ex: organites).

- Observation sous ultravide.

- Permet le grossissement de 75000 – 5000000 fois.

- Les échantillons sont sous forme de lames extrêmement fines (50 nanomètre).

- L'image obtenue peut être vue sur un écran.

Le microscope électronique à balayage:

- Utilise des électrons.

- Utilisé pour étudier la surface d’un spécimen. Donne une image 3D.

- Un faisceau d’électrons qui balaie la surface de l’objet.

- Observation sous ultravide.

- Permet le grossissement de 75000 – 5000000 fois.

- Fournis des images en 3D.