Diferencie os diferentes tipos de microscopia.

Passo 1

O enunciado pede para diferenciarmos as principais modalidades de microscopia, ou seja, entender o princípio físico por trás de cada técnica, quais características (resolução, necessidade de preparo de amostra, ambientes de operação, contraste) e suas aplicações mais comuns.

Passo 2

Microscopia óptica de campo claro (bright-field): usa luz visível transmitida pela amostra e contraste é obtido pela absorção ou dispersão diferencial. É simples e barata, permite imagens em tempo real de células vivas (com contraste natural ou corantes), mas sua resolução máxima fica em torno de 200 nm e imagens de estruturas transparentes sem coloração saem de baixo contraste.

Passo 3

Microscopia de contraste de fase e DIC (interferência diferencial): aproveitam variações de índice de refração ou espessura da amostra para gerar contraste sem corantes. No contraste de fase, deslocamentos de fase viram variações de intensidade; em DIC, duas feixes interferem gerando sombras que ressaltam relevo. Permitem observar células vivas sem coloração e com melhor contraste de estruturas transparentes, mantendo resolução similar à óptica convencional.

Passo 4

Microscopia de fluorescência e confocal: empregam fluoróforos que emitem luz ao serem excitados. Na fluorescência convencional (epifluorescência), toda a amostra é iluminada e a imagem sofre fundo borrado. No confocal, um diafragma (pinhole) bloqueia o sinal fora do foco, gerando fatias ópticas nítidas e reconstruções 3D. Resolução lateral em torno de 200 nm e axial perto de 500 nm, com elevado contraste e especificidade molecular.

Passo 5

Microscopia eletrônica (MET e MEE): usam feixes de elétrons em vez de fótons.
  • MET (microscopia eletrônica de transmissão) atravessa a amostra ultrafina (< 100 nm) e forma imagem segundo densidade eletrônica, alcançando resolução subnanométrica. Exige vácuo e preparo complexo (fixação, inclusão, corte).
  • SEM (microscopia eletrônica de varredura) rastreia a superfície com elétrons primários e detecta elétrons secundários, produzindo imagens 3D da topografia com resolução de 1–10 nm. Também requer vácuo e metalização da amostra.

Passo 6

Microscopia de sondas de varredura (AFM, STM): usam uma ponta extremamente fina que “tateia” a amostra.
  • STM (microscopia de tunelamento) mede corrente de tunelamento entre ponta condutora e superfície, alcançando resolução atômica em superfícies metálicas ou semicondutoras.
  • AFM (microscopia de força atômica) mede forças (van der Waals, elétricas) entre ponta e amostra para mapear topografia em 3D. Opera em ar, líquido ou vácuo, sem necessidade de vácuo intenso nem preparo de corte ultrafino.

Resposta

  • Microscopia óptica bright-field: luz visível transmitida, simples, resolução ~200 nm, contraste por absorção.
  • Contraste de fase e DIC: criam contraste sem corantes em amostras transparentes, mesmas limitações de resolução da óptica convencional.
  • Fluorescência convencional e confocal: usa fluoróforos para alto contraste molecular; confocal elimina borrão de fora de foco, permite seções ópticas 3D.
  • MET: imagem por transmissão de elétrons, resolução subnanométrica, demanda vácuo e preparo ultrafino.
  • SEM: imagem da superfície em 3D, resolução de 1–10 nm, também requer vácuo e metalização.
  • STM e AFM: varrem a superfície com ponta nanométrica, oferecem mapeamento atômico/topográfico em ar, líquido ou vácuo, sem cortes ou coloração.

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