Projet Cryomicrotomie

Réalisation de cryo-coupes par adjonction d’un module spécifique à des équipements existants d’ultramicrotomie.

Fiche technique

Intitulé : Cryomicrotomie
Thème : Caractérisation des matériaux polymères, hybrides et composites
Financement :
- MATISSE : 50%
- PSA : 50%
Responsable scientifique du projet : Bernard Haye
Technicien, équipe Matériaux et Biologie du LCMCP
Localisation : LCMCP, Université Pierre et Marie Curie (UPMC)

Description du projet

L'observation des matériaux par microscopie électronique

La microscopie électronique est une technique essentielle pour la caractérisation des matériaux : elle consiste à envoyer un faisceau d'électron à travers un échantillon suffisamment mince pour étudier les interactions avec la matière et caractériser ainsi le matériau étudié.

Les échantillons doivent être méticuleusement préparés pour être correctement observés sans subir de dégradation durant l'observation. La préparation des matériaux dépend de leur caractéristiques propres (denses, massifs, mous...) et de leurs origines (organique ou inorganique). Cette préparation fait appel à de nombreuses techniques qui diffèrent également en fonction de l'analyse voulue (de surface, interne, etc.).

Une des techniques de préparation consiste à procéder à des coupes extrêmement fines du matériau étudié : c'est l'ultramicrotomie. Bien qu'elle permette d'atteindre des épaisseurs satisfaisantes pour l'observation par microscope électronique, cette méthode comporte des inconvénients, notamment pour ce qui concerne les échantillons organiques ou hydrophiles : elle peut notamment altérer les matériaux en changeant leurs propriétés ou caractéristiques.

Bernard Haye - Emmanuel Sautjeau - 08/01/18

Le dispositif en photos

Les intérêts de la cryomicrotomie

La cryomicrotomie consiste à effectuer la coupe de l’échantillon non-traité à froid. Cette approche permet de s’affranchir totalement des étapes de fixation/déshydration/inclusion que nécessitait l'ultramicrotomie et de profiter du durcissement et de la fixation du matériau induit par la basse température.

Les échantillons obtenus sont d'une qualité supérieure et permettent des observations beaucoup plus fines et précises notamment en ce qui concerne les matériaux biologiques.

La figure ci-dessous montre le bénéfice de la technique de cryomicrotomie pour la caractérisation de matériaux polymères mous :

copolymère par ultramicrotomie
copolymère préparé par cryotomie

A gauche, un copolymère coupé à température ambiante par ultramicrotomie. Les plis induits par le passage du couteau sont clairement visibles. A droite, le même échantillon préparé par cryotomie montre une surface lisse (http://temsamprep.in2p3.fr/fiche/fiche.php?lang=fr&fiche=25)

Ces cryo-coupes peuvent être réalisées grâce à l’adjonction d’un module spécifique à des équipements récents d’ultramicrotomie. Le LCMCP a fait l’acquisition en 2016 d’un ultramicrotome de dernière génération de chez LEICA, spécifiquement choisi pour pouvoir accepter des modules supplémentaires.

15/12/17