Ampliar el alcance de la criomicroscopía electrónica más allá del agua
La Universidad de Tohoku resuelve el problema de la rápida evaporación de los disolventes orgánicos en la preparación de muestras
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Desde pinturas y tintas hasta catalizadores y materiales para la administración de fármacos, muchas tecnologías avanzadas se basan en sustancias dispersadas en disolventes orgánicos. Sin embargo, la observación directa de estos materiales en su entorno líquido natural ha seguido siendo un gran reto, lo que ha limitado la capacidad de los científicos para comprender cómo las estructuras microscópicas y la distribución de los elementos influyen en su rendimiento. Investigadores de la Universidad de Tohoku han superado ahora esta barrera al ampliar la microscopía de transmisión de electrones criogénica (cryo-TEM) al metanol congelado, lo que abre una nueva vía para estudiar materiales en condiciones mucho más cercanas a sus entornos operativos reales.
La crio-TEM se utiliza ampliamente para observar muestras biológicas en sus estados de solución nativos y recientemente se ha aplicado a materiales no biológicos dispersos en agua. Sin embargo, ampliar la técnica a los disolventes orgánicos ha resultado difícil porque los métodos convencionales de preparación de muestras se desarrollaron para sistemas acuosos. La rápida evaporación suele provocar que las películas de disolventes orgánicos se sequen o se vuelvan demasiado gruesas para su observación, lo que impide la preparación reproducible de películas finas vitrificadas adecuadas para el análisis criogénico por TEM.
Para hacer frente a este reto, el equipo de investigación desarrolló una nueva técnica de preparación de muestras denominada «secado por gradiente». En lugar de secar toda la rejilla de TEM con papel de filtro, el método solo entra en contacto con la mitad de la rejilla, creando una variación gradual del espesor a lo largo de la misma. Este enfoque produce de forma consistente regiones con espesores de película óptimos de aproximadamente 100-300 nanómetros para la observación por crio-TEM.
Este logro amplía la aplicabilidad del criomicroscopio electrónico de transmisión más allá de los sistemas basados en agua y proporciona una nueva herramienta analítica para investigar materiales en condiciones de procesamiento realistas. Dado que los disolventes orgánicos desempeñan un papel fundamental en numerosos materiales industriales y funcionales, el método podría contribuir al desarrollo y la evaluación de la calidad de pinturas, tintas, recubrimientos, catalizadores y materiales de administración de fármacos.
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