Uniso Ciência

Paisagens misteriosas inalcançáveis a olhos humanos

Microscópio eletrônico de varredura (MEV) tem capacidade de ampliação de até 300 mil vezes e está instalado em laboratório da Uniso

Imagens como essa no texto podem até se parecer com paisagens de outro mundo, captadas em localidades nunca antes desbravadas por olhos humanos. De certo modo, essa afirmação não é completamente falsa; de fato, nenhum olho humano é capaz de visualizar tais cenários, mas de extraterrestre eles não têm absolutamente nada. Muito pelo contrário: às vezes eles podem estar muito mais perto do que você imagina, e só não são visíveis porque são muito pequenos — mas muito pequenos mesmo!

De objetos simples do cotidiano, como uma folha de árvore ou um fio de cabelo, à tecnologia de ponta que é desenvolvida na Universidade de Sorocaba (Uniso), como a liga metálica mais dura do mundo, todas as imagens que compõem a coleção desta reportagem (que pode ser acessada por meio do QR code ao final do texto) ​foram produzidas no Laboratório de Processamento de Imagens e Sinais (Lapisus), por meio de um microscópio eletrônico de varredura (MEV). Ao contrário dos microscópios óticos — que fazem uso de conjuntos de lentes para ampliar objetos de até 0,2 micrômetros (ou a milionésima parte de um metro, equivalente a células e bactérias) —, o MEV não usa lentes, mas um feixe de elétrons concentrado sobre o objeto que se deseja visualizar.

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Denicezar Angelo Baldo, técnico responsável pelo Lapisus, opera o MEV da Uniso (à esquerda). Foto: Paulo Ribeiro

“A microscopia eletrônica nasceu a partir do conhecimento de que as partículas também se comportam como ondas”, diz o técnico responsável pelo Lapisus, Denicezar Angelo Baldo, que conduziu a produção de todas as imagens geradas pelo MEV publicadas nesta edição. Ele explica que, com o MEV, os elétrons são “bombardeados” sobre a amostra e, então, captados por detectores que recompõem o objeto tridimensionalmente. É por isso que as análises devem acontecer obrigatoriamente numa câmara de vácuo, para que não haja interferência sobre a trajetória das partículas. O uso de elétrons (em vez dos fótons que compõem a luz visível) permite uma resolução consideravelmente maior do que aquela obtida com os microscópios óticos, permitindo visualizar até mesmo vírus, nanopartículas e estruturas moleculares, o que se dá devido à diferença no comprimento de onda dos elétrons em relação aos fótons.

Além da resolução, é especialmente digna de nota a possibilidade de uma análise bastante detalhada da topografia das amostras, e isso acontece devido à capacidade do MEV de discernir a profundidade nas imagens, conforme os elétrons varrem as amostras — inclusive gerando imagens em 3D, quando necessário, para visualização com óculos. Como as imagens produzidas não são baseadas em luz, uma das poucas limitações é o fato de elas serem geradas em preto e branco (vale observar, portanto, que as imagens selecionadas para esta edição foram colorizadas digitalmente para fins estéticos).

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Em algumas pesquisas, esse tipo de análise estrutural topográfica que o MEV possibilita acaba sendo muito importante. Bons exemplos são os estudos que têm como objetivo desenvolver biomateriais para aplicação médica. Há vários desse tipo em andamento na Uniso (muitos dos quais você pode conferir em reportagens publicadas aqui no blog do Uniso Ciência), os quais fazem uso da microscopia eletrônica para confirmar se os materiais desenvolvidos apresentam as características necessárias para uma interação positiva e segura com o organismo humano.

Biomaterial composto de fibroína de seda (os picos e vales irregulares da paisagem) recoberta por um biopolímero (as áreas protuberantes). Trata-se de mais um scaffold com diversas aplicações na área da saúde: na odontologia, para cirurgias regenerativas do tecido ósseo; em curativos diversos; em cicatrizantes de queimadura etc. Ampliação de 2.500 vezes. Imagens (microscopia): Lapisus/Uniso

“A microscopia eletrônica é uma ferramenta que possibilita a caracterização da morfologia de um material, sua composição química e a determinação da sua estrutura atômica. No caso dos nossos projetos, o MEV tem auxiliado na observação da textura de biomateriais e, particularmente na determinação da forma e do tamanho dos poros existentes nas amostras. Nas nossas pesquisas, esse é um ponto importante, visto que o biomaterial deve apresentar condições estruturais adequadas para a migração de células para o seu interior, quando implantado num paciente”, explica o professor doutor Norberto Aranha, do Programa de Pós-Graduação em Processos Tecnológicos e Ambientais da Uniso. As imagens associadas às pesquisas de sua equipe são algumas das que você pode conferir seguindo o link abaixo.

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“De modo geral, com o início das operações do MEV, houve um ganho considerável na qualidade das análises físico-químicas que os pesquisadores da Uniso são capazes de desempenhar em nossos laboratórios”, endossa o professor doutor José Martins de Oliveira Junior, à frente da Pró-Reitoria de Pós-Graduação, Pesquisa, Extensão e Inovação (Propein) e o coordenador da proposta que levou ao financiamento do MEV, por meio de chamada pública da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep).

Hoje há 19 pesquisas fazendo uso regular do MEV na Uniso, especialmente nos Programas de Pós-Graduação em Processos Tecnológicos e Ambientais e Ciências Farmacêuticas. Além disso, as horas de uso do microscópio estão disponíveis para contratação externa, por parte de empresas e instituições de ensino que não disponham de equipamento próprio.

Acesse o arquivo com imagens produzidas pelo MEV clicando aqui.

Reportagem: Guilherme Profeta

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