Projecte MERIT
|
Ref.: IU16-015923 Acrònim projecte: MERIT Títol: Microscòpia electrònica avançada per a la recerca, la innovació i la transferència de coneixement Entitat beneficiària: UNIVERSITAT DE BARCELONA Entitats participants: INSTITUT DE BIOENGINYERIA DE CATALUNYA (IBEC), FUNDACIÓ BOSCH I GIMPERA (FBG), INSTITUT D'INVESTIGACIÓ BIOMÉDICA DE BELLVITGE (IDIBELL), INSTITUT D'INVESTIGACIONS BIOMÈDIQUES AUGUST PI I SUNYER (IDIBAPS) I FUNDACIÓ SANT JOAN DE DÉU (FSJD) Cost total: 3.350.000 € Aquest projecte està cofinançat pel Fons Europeu de Desenvolupament Regional de la Unió Europea en el marc del Programa Operatiu FEDER de Catalunya 2014-2020 amb un ajut de 1.675.000 €. |
Descripció del projecte
La principal actuació d’aquest projecte és la compra i instal·lació d’un instrument de microscòpia electrònica de transmissió i escombrat (STEM) amb capacitat de treball en fase líquida (LTEM), singular i versàtil, amb les següents prestacions:
- Canó d'emissió d’electrons de camp fred (dispersió en energia < 0.15 eV)
- Corrector d’aberració al sistema de lents condensadores (corrector en sonda): resolució < 75 pm a 200 kV
- Alineament de modes d’operació a baix (30-80 kV) i alt voltatge (200 kV)
- Detectors STEM ABF / BF / DF / HAADF
- Detector de raigs X per a espectroscòpia per dispersió en energia (EDS) (100mm2 d’àrea de detecció)
- Detector d’espectroscòpia de pèrdua d’energia dels electrons (EELS) (>8000 espectres per segon)
- Càmera de detecció directa i d’adquisició ràpida d’ampli camp de visió (1500 fps, 24 megapixels)
- Sistema d’injecció de líquids amb sensors i control de flux.
Aquesta instrumentació configura un nou microscopi singular (S)TEM – (L)TEM amb aberració corregida, detectors analítics de darrera generació, càmera de màxima sensibilitat i ràpida velocitat d’adquisició i capacitat d’operació en líquid, i no només és complementària a les capacitats de Microscòpia Electrònica ja disponibles als CCiTUB, sinó que suposa un canvi disruptiu en termes de resolució espacial, d’energia i de domini d’aplicabilitat. Un TEM convencional, únicament permet l'observació de mostres en estat sòlid. És a dir, que mostres en estat líquid o que continguin líquids, requereixen de tècniques especials de preparació prèvia (assecat o criogenització), que moltes vegades alteren la microestructura i la naturalesa química de la mostra. Això és particularment crític en el cas de mostres biològiques i de materials tous, ja que l'estructura a la meso- i nanoescala està controlada per la presència d'aigua (i/o altres líquids). Algunes d'aquestes limitacions poden ser superades utilitzant el Cryo-TEM, però tot i així aquest no permet l'observació d'esdeveniments dinàmics. Amb la incorporació del sistema de microscòpia electrònica in-situ en ambient líquid (LTEM), es poden simular les condicions fisiològiques en què s’esdevenen els processos biològics, es mantenen les unitats biològiques inalterades, es visualitzen els processos de manera dinàmica, i es poden analitzar les alteracions com a resposta a diferents pertorbacions en modificar el flux de líquid a demanda.
L’objectiu principal del projecte MERIT és obrir línies de recerca i innovació tecnològica de frontera, dotant-nos d’una instrumentació única capaç de donar resposta a qüestions transcendentals que es troben a la intersecció entre la ciència de materials i la ciència de la vida. Per això, ha estat necessari definir una configuració d’un instrument de microscòpia electrònica, que pugui treballar en les condicions restrictives de resolució espacial, dosi de radiació i temps de mesura i resposta que imposa la pròpia naturalesa de les mostres i els fenòmens dinàmics que es volen investigar. Els reptes principals que s’abordaran (i que es desenvolupen amb més detall a la secció 3.4 de la memòria) són:
