LIMICRO

Institutional Microscopy Laboratory

Presentation

The Institutional Microscopy Laboratory has 05 microscopes that can be used in different techniques.

Equipment

Details about the equipment that can be found in the laboratory.

Scanning Electron Microscope - Quanta FEG 250 - FEI

O Quanta FEG 250 is a field emission gun scanning electron microscope and is suitable for analyses that require high resolution and for samples that are sensitive to electron beam (polymers, natural fibers, cellulose, etc.). It is equipped with the following detectors:
● Everhart-Thornley detector (ETD): This detector is used for capturing secondary electron images, which are valuable for visualizing the sample’s topography and produce high resolution images.
● Circular backscatter detector (CBS): The CBS detector is utilized to obtain images based on atomic number contrast by detecting backscattered electrons.
● Large field detector (LFD): This detector is employed in Low Vacuum mode, allowing imaging of non-conductive and non-metalized samples.
● Environmental scanning electron microscopy (ESEM): The ESEM mode enables imaging in low vacuum conditions, making it suitable for samples with moderate water content (20-30%) or in a humid environment. This mode also facilitates in situ experiments.
● Scanning transmission electron microscopy (STEM): The STEM detector is used in transmission mode, enabling high-resolution imaging (up to 300,000x) of nanostructured samples.
● Energy dispersive spectrometer (EDS): The EDS detector, X-Max50 from Oxford, enables semi-quantitative elemental analysis of samples, as well as point analysis and elemental mapping. It offers high energy resolution and data acquisition speed.This microscope allows for high-resolution imaging even when operated at low electron acceleration voltages (typically up to 2 kV). This capability makes it possible to analyze samples that are sensitive to electron beams and samples with nanoscale dimensions, such as graphene oxide and cellulose nanocrystals. Samples not suitable for analysis include:

• Volatile substances
• High water content
• Samples that may contain solvents or oils
• Magnetic samples
• Corrosive samples

Atomic Force Microscope C3000 FlexAFM – Nanosurf

The atomic force microscope (AFM) doesn’t require extensive sample preparation, and analyses are conducted under ambient conditions, making it a complementary technique to scanning electron microscopy (SEM). The C3000 FlexAFM has a scanning limit of 100 µm and a Z-axis range of 10 µm. It is suitable for analyzing the surface of a wide range of materials, including those that cannot be analyzed by SEM, such as:

• Materials containing a high water content.
• Materials containing solvent and/or oil residues, including petroleum and asphaltenes.
• Magnetic materials.

The main operating modes are as follows:

• Non-contact/tapping: This is the standard mode of operation for AFM, which allows for obtaining information about the sample’s topography as well as phase contrast.
• Kelvin probe force microscopy (KPFM): The KPFM mode enables the acquisition of a surface potential map of the samples simultaneously with the topography image.

  • O equipamento “Controlador e Interface do Microscópio de Força Atômica (AFM) multiusuário” já existente no Instituto de Química está com a interface desatualizada. Com o upgrade será possível também aumentar a resolução espacial e a sensibilidade para medidas de Kelvin probe. O equipamento é muito utilizado pelos membros do Center for Innovation New Energies e pela comunidade do Instituto de Química e Física da Unicamp e está vinculado ao projeto “Dense Energy Carriers — DEC (Portadores Densos de Energia)” coordenado pela Profa Ana Flavia Nogueira (Proc FAPESP 2017/ 11986-5). Este projeto, que envolve 16 pesquisadores da UNICAMP, UFABC, UFSCAR, USP e CTI-Renato Archer.

    O Plano de Gestão e Compartilhamento de Uso do “Controlador e Interface do Microscópio de Força Atômica (AFM) multiusuário” foi elaborado considerando que o mesmo estará disponível à comunidade interna e externa, conforme regras descritas neste Plano de Gestão e Compartilhamento de Uso do Equipamento.

    I. Plano de Gestão e Compartilhamento

    Objetiva-se com este Plano de Gestão e Compartilhamento de Uso do EMU a racionalização do tempo e uso do equipamento, procurando atender a demanda qualificada de forma adequada e dentro do estado da arte possibilitado pelo equipamento “Controlador e Interface do Microscópio de Força Atômica (AFM) multiusuário”. As instalações serão feitas no equipamento localizado no bloco D, Laboratório de Microscopia D106-108 do Instituto de Química.

    II. Comissões:

    Comissão Gestora:

    Coordenador: Profa. Dra. Ana Flávia Nogueira (pesquisadora principal do projeto)

    Profa.  Dra. Claudia Longo (pesquisadora Associada do projeto)

    Prof. Dr. Flavio Leandro de Souza, UFABC (membro externo)

    Comissão de Usuários:

    Coordenador: Prof. Juliano Alves Bonacin (IQ-UNICAMP)

    Prof. Paulo Cesar  de Sousa Filho (IQ-UNICAMP)

    Prof. Wdeson Pereira Barros (IQ-UNICAMP)

     

    III. Normas de utilização:

    III.1 – O equipamento “Controlador e Interface do Microscópio de Força Atômica (AFM) multiusuário”, adquirido através do projeto EMU/FAPESP, será disponibilizado para uso pela comunidade científica do IQ-UNICAMP e de outras unidades dentro do estado de São Paulo.

    III.2 – Definem-se como Usuários, o usuário proponente da proposta de pesquisa e o usuário operador. Entende-se como usuário proponente: pesquisadores doutores de instituições de ensino e pesquisa, institutos e centros de pesquisa públicos; pesquisadores doutores de instituições de ensino e pesquisa, institutos e centros de pesquisa privados, desde que o proponente da proposta de pesquisa comprove que o projeto de pesquisa vinculado à proposta é financiado por instituições públicas de fomento a pesquisa.

    III.3 – Cabe ao usuário proponente apresentar a proposta de pesquisa a ser desenvolvida bem como indicar os usuários operadores. Entende-se por usuário operador os pesquisadores doutores e alunos de pós-graduação indicados pelo usuário proponente para realização dos experimentos. O usuário proponente é o responsável e responde pelo usuário operador, como descrito no item (III.8) sobre a realização das medidas. O usuário proponente poderá atuar como usuário operador da proposta.

    III.4 – Definem-se como projetos aptos a serem desenvolvidos aqueles exclusivamente de domínio público, realizados por equipes de instituições públicas de pesquisa/ensino ou instituições privadas de pesquisa/ensino com projeto financiado por instituições públicas de fomento.

    III.5 – A submissão de proposta ocorrerá em processo de fluxo continuo pelo e-mail (), e deve conter Cadastro do Usuário (proponente e operador; contendo e-mail e telefone para contato; modelo Súmula Curricular FAPESP) e Proposta de Pesquisa (detalhamento da proposta baseado no projeto de pesquisa; tipo de amostras a serem analisadas; descrição da composição; resultados prévios; descrição dos experimentos a serem realizados; tipo de preparação de amostra; tempo de equipamento pretendido; período disponível para a realização das medidas; outras informações que possam facilitar a análise da proposta).

    III.6 – A análise da Proposta compreende: a viabilidade técnica e impacto da utilização da técnica solicitada para o desenvolvimento do projeto de pesquisa em desenvolvimento. A análise da proposta será realizada pelo Comitê Gestor, que emitirá um parecer baseado na análise da proposta por membros do Comitê Gestor e/ou especialistas, para suportar sua decisão. O resultado da análise do Comitê Gestor será comunicado ao proponente da proposta, exclusivamente por mensagem eletrônica. Tanto os usuários internos ao IQ/UNICAMP quanto externos deverão seguir o procedimento de Submissão de Proposta para utilização. O Comitê Gestor poderá solicitar informações adicionais caso assim julgue necessário.

    III.7 – Quanto ao agendamento para a utilização do equipamento, os usuários internos e externos (após aprovação da proposta de utilização) farão a solicitação de agendamento por meio do e-mail (), obedecidos os critérios de reserva e tempo de equipamento concedido, ambos definidos pelo Comitê Gestor quando da análise da proposta de pesquisa.

    III.8 – Define-se como realização das medidas, as condições de viabilização para a realização das mesmas e as responsabilidades. As medidas só poderão ser realizadas pelo operador cadastrado pelo proponente quando da submissão da proposta de pesquisa. Tal critério se aplica tanto aos usuários internos quanto externos ao IQ/UNICAMP. As medidas serão realizadas exclusivamente pelo operador indicado pelo proponente, o qual receberá apoio e treinamento para operação do equipamento dos responsáveis pelo equipamento.

    Cabe ao proponente externo todo o ônus financeiro para viabilizar a realização dos experimentos (transporte, hospedagem, alimentação, reagentes e vidrarias específicas). O IQ/UNICAMP não fornecerá qualquer apoio financeiro ao usuário externo. Cabe ao usuário a responsabilidade pelo uso correto dos equipamentos e manutenção das condições de ordem e organização da sala de equipamentos e do laboratório de apoio. Danos causados aos equipamentos por descuido, desleixo, uso inapropriado ou uso incorreto (após receber orientação do técnico responsável pelo equipamento) será de responsabilidade do proponente da proposta de pesquisa, o qual será notificado de sua responsabilidade quando do encaminhamento da concessão do uso do equipamento pelo Comitê Gestor.

    O usuário deve expressar agradecimento à FAPESP e ao IQ-UNICAMP em qualquer divulgação científica (congressos, artigos científicos e outros) que constem resultados obtidos e comunicar ao Comitê Gestor, fornecendo a referência bibliográfica completa, de toda divulgação científica (congressos, artigos científicos e outros) que conste resultados obtidos.

    III.9 – As despesas dos pesquisadores participantes do projeto de pesquisa do processo FAPESP n. 2017/ 11986-5, “Dense Energy Carriers — DEC (Portadores Densos de Energia)”, serão pagas através de crédito representado pelos valores monetários investidos pelo próprio projeto científico, tanto no equipamento, quanto nas manutenções e nos consumíveis necessários à perfeita operação do equipamento. As despesas de custeio incorridas pelos demais usuários (internos ou externos ao IQ- Unicamp) serão pagas pelos mesmos, segundo as normas do IQ-Unicamp.

Laser Scanning Confocal Microscope – Leica TCS SP5

The Laser Scanning Confocal Microscope is an optical fluorescence microscope that allows for high-resolution imaging compared to conventional fluorescence microscopy. This is achieved through the presence of an aperture (pinhole) that suppresses fluorescence signals emitted outside the focal plane. The light source of the confocal microscope consists of multiple laser sources (Ar and He:Ne), which scan the sample line by line. The emitted fluorescence (or reflected light) is detected by photomultiplier tubes.
The confocal microscope enables the acquisition of optical sections of samples, forming well-defined images that can be used to generate a 3D image. Other available functions include the construction of emission spectra and real-time assays (time series).The available laser lines are:
Laser [Wave-length (nm)]
Argon [458, 476, 488, 496, 514]
He:Ne [543, 633]

It is suitable for biological samples, such as cell cultures or tissue sections, as well as for the analysis of materials (polymers, ceramics, and metals). Since it is a fluorescence microscope, in cases where the sample does not naturally fluoresce, a fluorophore with an absorption spectrum compatible with the available excitation wavelengths in the equipment should be added. Although it is not the conventional mode of operation, images of reflected light can also be obtained.The main experiments carried out on the Confocal Microscope are:

● Obtaining two-dimensional images
● Construction of three-dimensional images
● Labeling of specific structures through immunofluorescence
● Quantitative analysis
● Real-time experiments (time series)
● Obtaining fluorescence spectra

Optical microscope – Nikon E800

The Nikon E800 optical microscope is equipped with a digital camera and features polarizers and a phase contrast system.

Sample Preparation Equipment: Metalizer MED020 – Baltec

The metal coater is used in sample preparation for scanning electron microscopy (SEM) analysis. Coating non-conductive samples is necessary to prevent charge build-up. The coating of samples can be done using:

•Sputtering:
• Au/Pd
• Iridium
•Carbon evaporation

Team

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Me. Hugo Campos Loureiro

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