ZEISS Volutome
Producto

ZEISS Volutome Ultramicrótomo dentro de la cámara del microscopio electrónico de barrido de caras de bloque en serie

Obtenga imágenes en 3D de la ultraestructura de muestras biológicas incrustadas en resina sobre grandes áreas. ZEISS Volutome es una solución integral que abarca desde el hardware hasta el software, pasando por el procesamiento, la segmentación y la visualización de las imágenes. El ultramicrótomo puede sustituirse fácilmente por una platina para microscopio electrónico de barrido (SEM) convencional, convirtiendo su SEM de emisión de campo (FE) 3D en un FE-SEM estándar multiuso. Esto hará que su sistema se adapte a un entorno polivalente.

  • Corte, adquisición de imágenes y preprocesamiento automatizados
  • Magníficas imágenes en 3D de las muestras biológicas
  • Una solución completa de ZEISS, desde el hardware hasta el software

Obtención de datos volumétricos mediante seccionamiento y captura de imágenes automatizados

Vea ZEISS Volutome en acción

Ahorre tiempo con el corte, la adquisición de imágenes y el preprocesamiento automatizados

La captura de imágenes de caras de bloque en serie requiere unas condiciones de adquisición estables durante un largo período. ZEISS Volutome permite cortar y capturar imágenes de forma muy automatizada y sin necesidad de supervisión. El ciclo de corte es más rápido y la adquisición de imágenes se acelera al utilizar el detector específico ZEISS Volume BSD. Durante la adquisición de imágenes, estas se precalculan de manera simultánea para el solapamiento y la alineación de la pila Z, lo que significa que los resultados están al alcance de su mano con un solo clic.

Tejido cerebral de ratón captado con ZEISS Volutome y ZEISS GeminiSEM; tamaño de píxel: 3 nm. Muestra cortesía de Christel Genoud, Universidad de Lausana, Suiza

Magníficas imágenes en 3D de sus muestras biológicas

Es difícil adquirir imágenes de muestras incrustadas en resina. Las imágenes de alta calidad con buen contraste se adquieren normalmente con tensiones de aceleración más elevadas, lo que puede dañar su muestra sensible. La captura de imágenes a bajo KV asegura la integridad de la muestra, pero produce imágenes con menos contraste. ZEISS Volume BSD es el nuevo detector de alta velocidad y alta sensibilidad diseñado especialmente para ZEISS Volutome, que garantiza imágenes de alto contraste incluso con un kV bajo. En combinación con Focal Charge Compensation, las muestras propensas a tener carga se pueden visualizar con facilidad al neutralizar la carga en la cara de bloque.

Leyenda: Tejido cerebral de ratón captado con ZEISS Volutome y ZEISS GeminiSEM; tamaño de píxel: 3 nm. Muestra cortesía de Christel Genoud, Universidad de Lausana, Suiza

Reconstrucción en 3D de las neuronas cerebrales de un ratón. Muestra cortesía de Christel Genoud, Universidad de Lausana, Suiza

Una solución, un contacto

ZEISS, su socio de confianza para ME de volumen

Al proporcionar la solución completa e integrada para caras de bloque en serie, desde el hardware hasta el software, ZEISS Volutome es ideal para los usuarios interesados en reducir la cantidad de proveedores de equipos. Si tiene alguna duda sobre el ultramicrótomo, el detector o el FE-SEM, o incluso sobre las aplicaciones, tenga la seguridad de que ZEISS es su contacto.

Leyenda: Reconstrucción en 3D de las neuronas cerebrales de un ratón. Muestra cortesía de Christel Genoud, Universidad de Lausana, Suiza

El hardware detrás de ZEISS Volutome

Los componentes del hardware de ZEISS Volutome trabajan conjuntamente para facilitar el flujo de trabajo optimizado, desde la alineación de la muestra y la aproximación de la cuchilla hasta la adquisición de imágenes.

  • Imagen de la cámara abierta de Volutome

    Ultramicrótomo dentro de la cámara

    Con Volutome, puede transformar fácilmente su ZEISS Sigma o ZEISS GeminiSEM en un sistema de captura de imágenes de caras de bloque en serie.

  • Accesorios ZEISS Volutome: Soporte de ajuste de la muestra y portamuestras Stemi 305

    Soporte de alineación y portamuestras

    Antes de montar la muestra dentro del ultramicrótomo, se inserta la muestra en un portamuestras especialmente diseñado y se centra por medio de un estereomicroscopio de ZEISS. 

  • Fotografía del producto ZEISS Volutome: Iluminación para el ajuste de la muestra a la cuchilla

    Fuentes de luz

    Una vez colocada la muestra en el ultramicrótomo, las fuentes de luz hacen claramente visible el reflejo de la cuchilla en la superficie de la muestra y muestran cuándo la cuchilla está cerca de la muestra.

  • Imagen del controlador ZEISS Volutome

    Controlador ZEISS

    El controlador ZEISS permite mover la muestra con precisión hacia la cuchilla, de forma monitorizada a través de los binoculares de un estereomicroscopio o digitalmente en una pantalla.

  • Imagen de ZEISS Volume BSD

    Detector de electrones retrodispersados (BSE)

    ZEISS Volume BSD es su detector optimizado para la captura de imágenes de caras de bloque en serie. Se ha mejorado específicamente para la captura de imágenes con bajas tensiones de aceleración y altas velocidades de barrido. 

ZEISS Focal Charge Compensation

Eliminación de los efectos de carga

Imagen de Arabidopsis thaliana captada sin CC focal (izquierda) y con CC focal (derecha). Sin CC focal, la imagen está deteriorada por los efectos de carga. Muestra cortesía del Prof. S. C. Zeeman, ETH Zúrich, Suiza.
Imagen de Arabidopsis thaliana captada sin CC focal (izquierda) y con CC focal (derecha). Sin CC focal, la imagen está deteriorada por los efectos de carga. Muestra cortesía del Prof. S. C. Zeeman, ETH Zúrich, Suiza.
Imagen de Arabidopsis thaliana captada sin CC focal (izquierda) y con CC focal (derecha). Sin CC focal, la imagen está deteriorada por los efectos de carga. Muestra cortesía del Prof. S. C. Zeeman, ETH Zúrich, Suiza.

Imágenes de alta calidad de muestras biológicas incrustadas en resina

La carga de la muestra, especialmente en las muestras que contienen grandes regiones de resina pura, provoca una degradación significativa de la calidad de imagen, además de distorsión. Habitualmente, la carga se mitiga aplicando una presión variable, pero a expensas de la relación señal-ruido y la resolución.

ZEISS Focal Charge Compensation elimina la carga de las muestras. Encima de la muestra se coloca con precisión un sistema de inyección de gas. El nitrógeno se guía directamente sobre las superficies de la cara de bloque mientras la cámara se mantiene bajo un alto vacío. Esto elimina la carga y asegura una alta calidad de imagen. La aguja se retrae automáticamente durante el ciclo de corte, por lo que el flujo de trabajo no se interrumpe y se mantienen altas tasas de adquisición.

Ilustración del paso 1 de la CC focal

Paso 1

Los electrones del haz electrónico primario interactúan con la muestra creando efectos de carga. Los electrones secundarios se liberan de la muestra y generan una carga negativa en la superficie. El detector se verá saturado por los electrones.

Ilustración del paso 2 de la CC focal

Paso 2

A través de la aguja de CC focal, se aplica gas nitrógeno a la muestra y se forma una nube gaseosa local sobre la superficie de la muestra. Los electrones primarios y retrodispersados desde la superficie de la muestra ionizan las moléculas de nitrógeno.

Ilustración del paso 3 de la CC focal

Paso 3

Las moléculas de nitrógeno cargadas positivamente neutralizan la superficie de la muestra. En consecuencia, se atenúan los efectos de carga.

La ilustración muestra el principio de la formación de mosaicos y la unión para la captura de imágenes de áreas grandes.
La ilustración muestra el principio de la formación de mosaicos y la unión para la captura de imágenes de áreas grandes.

La ilustración muestra el principio de la formación de mosaicos y la unión para la captura de imágenes de áreas grandes.

La ilustración muestra el principio de la formación de mosaicos y la unión para la captura de imágenes de áreas grandes.

Captura de imágenes de grandes volúmenes

Revele la ultraestructura de su muestra en un contexto más amplio

ZEISS Volutome ofrece una solución de platina robusta. La platina del ultramicrótomo reduce los efectos de deslizamiento y hace posible obtener imágenes de grandes volúmenes durante un largo período de tiempo. Puede acceder a estos grandes volúmenes adquiriendo imágenes 2D individuales con una resolución de hasta 32 000 × 32 000 píxeles.

Para aplicaciones que exigen superar los límites de la captura de imágenes 2D individuales, puede unir múltiples imágenes individuales para crear una sola imagen en mosaico de mayor tamaño. Las imágenes en mosaico son de especial interés cuando se deben rastrear células o estructuras celulares a través de un amplio rango en X, Y y Z. Un ejemplo destacado es la conectómica: la red neuronal y las conexiones entre los nervios deben investigarse exhaustivamente en volúmenes amplios y continuos. 

Desde la adquisición de imágenes hasta los resultados en 3D
Desde la adquisición de imágenes hasta los resultados en 3D

Desde la adquisición de imágenes hasta los resultados en 3D

Software de ZEISS para la captura de imágenes de caras de bloque en serie

El software de ZEISS combina los componentes de hardware individuales de Volutome para que el flujo de trabajo de caras de bloque en serie sea ágil y fácil de implementar. Tanto la operación de corte como el proceso de captura de imágenes están controlados por ZEISS ZEN core. Los entornos de trabajo de ZEN core ofrecen una estructura intuitiva para controlar la configuración, la aproximación de la muestra a la cuchilla, y los parámetros para el corte y la adquisición de imágenes.

Una vez que se han recopilado los datos y se ha aplicado el precálculo para la unión y la alineación de la pila Z, los resultados se pueden visualizar y procesar con ZEISS arivis Pro.

Haga avanzar sus resultados un paso más: con el software de la familia de productos ZEISS arivis, puede anotar, segmentar y analizar sus datos, obteniendo la máxima cantidad de información de sus imágenes. 

ZEISS Volutome en funcionamiento

Ejemplos de la aplicación del SEM con caras de bloque en serie

Tejido cerebral de ratón procesado, segmentado y visualizado con ZEISS arivis (rojo: vaso sanguíneo, cian: núcleos, azul: neuronas). Muestra cortesía de Christel Genoud, Universidad de Lausana, Suiza

Neurociencia

Los neurocientíficos siguen tratando de comprender mejor las conexiones neuronales y las vías de señalización. La captura de imágenes de caras de bloque en serie es la solución adecuada para visualizar y seguir neuronas con protuberancias largas y delgadas, como las dendritas y los axones. ZEISS Volutome permite adquirir imágenes en mosaico de gran tamaño en las tres dimensiones y a alta resolución. Se pueden cortar secciones finas de hasta 25 nm con tamaños de píxeles de hasta solo 3 nm para seguir con precisión las dendritas y los axones a lo largo de grandes distancias.

Reconstrucción en 3D del tejido cerebral de un ratón

  • Tamaño de píxel: 6 nm
  • Espesor de corte: 25 nm
  • Dimensiones: 43 µm × 43 µm × 45 µm (1800 secciones)
  • EHT: 1,2 kV/Ip: 90 pA
  • Intervalo de tiempo: 0,8 y 1,6 µs, respectivamente
  • Captada con ZEISS GeminiSEM 460
Células madre modificadas genéticamente, cortadas y visualizadas con ZEISS Volutome en ZEISS GeminiSEM 460 para investigar los cambios morfológicos. Se pueden identificar y analizar con facilidad diversos componentes celulares, como las mitocondrias o los núcleos. Los componentes celulares se anotaron, segmentaron y visualizaron con ZEISS arivis.
Células madre modificadas genéticamente, cortadas y visualizadas con ZEISS Volutome en ZEISS GeminiSEM 460 para investigar los cambios morfológicos. Se pueden identificar y analizar con facilidad diversos componentes celulares, como las mitocondrias o los núcleos. Los componentes celulares se anotaron, segmentaron y visualizaron con ZEISS arivis.

Muestra cortesía de Alexandra Graff-Meyer y Marc Buehler, Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, Basilea, Suiza

Muestra cortesía de Alexandra Graff-Meyer y Marc Buehler, Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research, Basilea, Suiza

Biología celular

La captura de imágenes de alta resolución es necesaria para visualizar la ultraestructura de las células y los componentes celulares. Las muestras con áreas grandes de resina pura son especialmente propensas a presentar carga. Focal Charge Compensation evita los efectos de carga y permite obtener imágenes de alta calidad. La sensibilidad de ZEISS Volume BSD permite capturar imágenes con kV bajo sin sacrificar el contraste de la imagen ni el tiempo de adquisición. En estas condiciones, se pueden identificar y analizar diversos componentes celulares, como mitocondrias, aparatos de Golgi e incluso vesículas.

Células madre modificadas genéticamente

  • Tamaño de píxel: 10 nm
  • Espesor de corte: 30 nm
  • Dimensiones: 51 µm × 51 µm x 15 µm (~550 secciones)
  • EHT: 1,5 kV/Ip: 100 pA
  • Intervalo de tiempo: 2,8 µs
  • Captada con ZEISS GeminiSEM 460
Hoja de Arabidopsis thaliana preparada según el protocolo desarrollado por el NCMIR (National Center for Microscopy and Imaging Research). Muestra cortesía del Prof. S. C. Zeeman, ETH Zúrich, Suiza

Ciencias botánicas

Las ciencias botánicas se dedican a entender las relaciones microscópicas que se ven afectadas por la sequía, el cambio climático, la contaminación y los factores genéticos. Esto abarca los estados de salud y enfermedad de las plantas, que repercuten en el rendimiento de los cultivos, la producción de alimentos y, en última instancia, el bienestar de los seres humanos. La obtención de imágenes de muestras vegetales puede ser compleja debido a su anatomía, como las paredes celulares y las vacuolas. Para la captura de imágenes de caras de bloque en serie, las muestras biológicas deben estar incrustadas en resina. La adquisición a alta velocidad a bajo kV mediante Volume BSD y el uso de Focal Charge Compensation permiten adquirir imágenes vegetales de alto contraste sin concesiones.

Hoja de Arabidopsis thaliana

  • Tamaño de píxel: 6 nm
  • Espesor de corte: 40 nm
  • Dimensiones: 36 µm × 36 µm × 16 µm (400 secciones)
  • EHT: 1,5 kV/Ip: 110 pA
  • Intervalo de tiempo: 1 µs
  • Captada con ZEISS GeminiSEM 460
Ultraestructura 3D del músculo esquelético de un ratón, preparado según el protocolo de preparación de muestras de Hua (Hua et al., 2015, Nat. Comm). Muestra cortesía de la Unidad de Neurología Experimental, Universidad de Milán-Bicocca, Monza, Italia
Ultraestructura 3D del músculo esquelético de un ratón, preparado según el protocolo de preparación de muestras de Hua (Hua et al., 2015, Nat. Comm). Muestra cortesía de la Unidad de Neurología Experimental, Universidad de Milán-Bicocca, Monza, Italia
Ultraestructura 3D del músculo esquelético de un ratón, preparado según el protocolo de preparación de muestras de Hua (Hua et al., 2015, Nat. Comm). Muestra cortesía de la Unidad de Neurología Experimental, Universidad de Milán-Bicocca, Monza, Italia

Captura de imágenes de tejido

La microscopía electrónica de volumen permite adquirir imágenes de tamaños muestrales mucho más grandes, lo que convierte la visualización de secciones histológicas de mayor tamaño en una aplicación rutinaria para los especialistas en ciencias de la vida de múltiples disciplinas. Tanto si trabaja con tumores y biopsias como con cortes de órganos o tejidos, organoides, embriones de organismos modelo, entre otros, la captura de imágenes de caras de bloque en serie permite obtener imágenes de grandes volúmenes muestrales y analizarlas en un contexto 3D más amplio. Investigue sus muestras en estados sanos o patológicos, o examine los efectos de cambios metabólicos, factores genéticos o tratamientos farmacológicos, entre otros.

Músculo esquelético de ratón

  • Tamaño de píxel: 3 nm
  • Espesor de corte: 100 nm
  • Dimensiones: 18 μm × 15 μm × 25 μm (250 secciones)
  • EHT: 2 kV/abertura: 20 μm, alta corriente
  • Intervalo de tiempo: 1 µs
  • Captada con ZEISS GeminiSEM 360

Descargas

  • ZEISS Volutome

    Volume Data Acquisition through Automated Sectioning and Imaging

    12 MB


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