Principe du Microscope à Force Atomique
Le Microscope à force atomique désigné par l’abréviation AFM pour “Atomic Force Microscope” appartient à la famille des microscopes à champs proches ou microscopes à sonde locale. Il est utilisé pour obtenir des images de résolution élevée (à l’échelle du nm), de la surface d’échantillons biologiques. Il permet d’imager les échantillons à l’air mais aussi en milieu liquide, dans des conditions physiologiques. De plus les échantillons n’ont pas besoin d’être conducteurs ni de préparation particulière (comme en microscopie électronique) qui pourrait endommager les endommager.
La résolution de l’AFM est élevée. Pour des échantillons imagés à sec : résolution latérale de 0,5 -1 nm et verticale de 0,01 nm. Pour des échantillons imagés en milieu liquide la résolution verticale est de 0,1 – 0,2 nm. Le Microscope à Force Atomique ne donne pas seulement des images topographiques. Il fournit aussi des informations quantitatives et qualitatives ainsi que des indications sur les propriétés physiques (texture, rugosité, visco élasticité).
Une pointe fine attaché à un micro levier flexible scanne la surface de l’échantillon et se déplace, grâce à un tube piézoélectrique dans les 3 directions, en réponse aux interactions entre les atomes de la pointe et ceux de la surface de l’échantillon. Ce mouvement de déviation du levier est mesuré par un faisceau laser qui se réfléchit sur le micro levier pour être ensuite détecté par une photodiode. Cette dernière traduit le signal lumineux en tension électrique.
Ci dessous quelques images de membranes de cellules de feuilles d'épinard obtenues en milieu liquide et de molécules d'acide polygalacturonique (protocole de préparation) en milieu sec.
Document pdf : AFM en biologie - cours de Microscopie électronique - M. CREVECOEUR Université de Genève.
Ci dessous : Membranes de cellules de feuilles d'épinard vues au Microscope à Force Atomique
Crèvecoeur M et al. (2000) - Protoplasma 212: 46-55 [pdf]
Molécules d'acide polygalacturonique sur mica à sec
Les images de membranes de feuilles d'épinard ont été obtenues avec un microscope Nanoscope III - laboratoire du Prof. Eric Lesniewska - Université de Bourgogne - Dijon - France
