A diferencia de la mayoria de los laseres de corte, los laseres de femtosegundos no vaporizan el material. En lugar de eso, producen rafagas de luz tan cortas e intensas que la region afectada es ablacionada sin que la zona circundante tenga tiempo de calentarse. Un femtosegundo es una milbillonesima de segundo, y esa brevedad extrema es justo lo que evita el daño termico. Eso los hace excelentes para retirar material sin dañar lo que lo rodea, algo que Ben Krasnow aprovecho para cortar secciones transversales de muestras mientras estas seguian dentro de un microscopio electronico de barrido.
¿Como se prepara un grillo para el microscopio?
En este caso, las muestras eran grillos, y antes de poder observarlos habia que prepararlos con cuidado. Primero, los cuerpos se sumergieron en glutaraldehido para entrecruzar las proteinas y estabilizar la estructura. Luego, una serie de intercambios de solventes reemplazo el agua del cuerpo por un solvente de baja tension superficial. Este paso es clave: significaba que, durante el secado posterior, la tension superficial no distorsionaria la estructura interna del grillo. Finalmente, los cuerpos de los insectos se carbonizaron bajo argon, lo que los volvio conductores y mas absorbentes a la luz laser, dos condiciones necesarias tanto para el microscopio como para el corte.
El montaje dentro del microscopio
El laser y el galvanometro de barrido estan montados fuera del microscopio y proyectan la luz hacia adentro a traves de una ventana transparente. Para proteger el detector y la optica de electrones de la lluvia de carbono ablacionado, un servomotor interpone un obturador de aluminio entre estos y la muestra mientras el laser esta activo.
Ese detalle aparentemente menor genero un problema desconcertante durante las pruebas. Tras la primera ablacion, la imagen del microscopio electronico contenia tanto ruido que resultaba inservible, pero iba mejorando con el tiempo. La causa termino siendo inesperada: el obturador estaba pintado, y la cara posterior de la pintura se cubria de particulas de carbono cargadas electricamente. Eso creaba un pequeño condensador que perturbaba la optica de electrones a medida que se descargaba. Tras resolver este y otros problemas extraños, Krasnow logro grabar varios videos en time-lapse del laser ablacionando gradualmente un grillo, 30 micrones a la vez, revelando su estructura interior.
Herramientas fuera del alcance del aficionado promedio
Los microscopios electronicos de barrido son, lamentablemente, dificiles de conseguir. Aun asi, todavia es posible restaurar un microscopio de segunda mano o, como hizo Krasnow, construir el propio. Los laseres de femtosegundos son todavia mas inaccesibles, aunque, curiosamente, pueden usarse para replicarse a si mismos grabando estructuras en vidrio. El proyecto es un recordatorio de hasta donde puede llegar la instrumentacion casera cuando se combina paciencia, quimica y optica de precision.
