ZEISS Volutome Ultramicrotome en chambre pour l'imagerie MEB par coupes sériées (Serial Block-Face)
Imagez en 3D et sur de grandes surfaces l'ultrastructure d'échantillons biologiques enrobés de résine. ZEISS Volutome est une solution de bout en bout comprenant l'équipement autant matériel que logiciel pour le traitement d'image, la segmentation et la visualisation. L'ultramicrotome est facilement remplaçable par une platine MEB conventionnelle : votre MEB à émission de champ 3D se transforme alors en un MEB à émission de champ standard et polyvalent, pour un système adapté à un environnement lui aussi polyvalent.
Acquisition des données volumétriques grâce au sectionnement et à l'imagerie automatisés
Découvrez ZEISS Volutome en action
Gagnez du temps grâce à l'automatisation de la coupe, de l'acquisition d'images et du prétraitement
L'imagerie par coupes sériées nécessite des conditions d'acquisition stables sur une longue période. ZEISS Volutome automatise à l'extrême la coupe et l'imagerie, sans surveillance requise. Le cycle de coupe et l'acquisition des images sont accélérés grâce au détecteur dédié ZEISS Volume BSD. Pour leur acquisition, les images sont simultanément précalculées pour l'assemblage et l'alignement de la pile z : les résultats sont à portée de main en un seul clic.
Superbe imagerie 3D de vos échantillons biologiques
Les échantillons enrobés de résine sont difficiles à imager. Les images de haute qualité avec un bon contraste nécessitent normalement des tensions d'accélération plus élevées qui pourraient endommager les échantillons fragiles. À l'inverse, l'imagerie à faible kV qui garantirait leur intégrité produit des images moins contrastées. ZEISS Volume BSD est le nouveau détecteur haute vitesse et haute sensibilité spécialement conçu pour ZEISS Volutome ; il obtient des images très contrastées même à faible kV. Associé au mode Focal Charge Compensation, il image facilement les échantillons susceptibles d'être chargés en neutralisant la charge sur la face du bloc.
Légende : tissu cérébral de souris acquis avec ZEISS Volutome et ZEISS GeminiSEM ; taille des pixels : 3 nm. Avec l'aimable autorisation de Christel Genoud, Université de Lausanne, Suisse.
Une solution, un interlocuteur
ZEISS, votre partenaire de confiance en microscopie électronique volumétrique
ZEISS Volutome est la solution d'imagerie par coupes sériées intégrale et intégrée. Du matériel au logiciel, elle est idéale pour les utilisateurs qui souhaitent réduire le nombre de leurs fournisseurs d'équipement. Que vous ayez des questions sur l'ultramicrotome, le détecteur, le MEB à émission de champ ou les applications, ZEISS est votre interlocuteur de choix.
Légende : reconstruction en 3D de neurones cérébraux de souris. Avec l'aimable autorisation de Christel Genoud, Université de Lausanne, Suisse.
ZEISS Focal Charge Compensation
Élimination des effets de charge
Imagerie de haute qualité d'échantillons biologiques enrobés de résine
Le phénomène du chargement des échantillons entraîne une dégradation importante de la qualité de l'image ainsi que sa distorsion, en particulier pour les échantillons contenant de grandes régions de résine brute. La charge est en général atténuée par l'application d'une pression variable, au détriment du rapport signal sur bruit et de la résolution.
Le mode ZEISS Focal Charge Compensation (Focus CC) élimine la charge sur l'échantillon. Un système d'injection de gaz est placé précisément au-dessus de l'échantillon. L'azote est guidé directement sur la surface du bloc tandis que la chambre est maintenue sous vide poussé. Cela permet d'éviter le chargement et de garantir une qualité d'image élevée. L'aiguille se rétracte automatiquement pendant le cycle de coupe. Le flux de tâches n'est donc pas interrompu et des taux d'acquisition élevés sont maintenus.
Étape 1
Les électrons du faisceau d'électrons primaires interagissent avec l'échantillon en créant des effets de charge. Des électrons secondaires sont libérés de l'échantillon et génèrent une charge négative sur la surface. Le détecteur sera submergé par les électrons.
Étape 2
Par l'intermédiaire de l'aiguille de Focal CC, de l'azote gazeux est appliqué sur l'échantillon, formant un nuage de gaz local au-dessus de la surface de l'échantillon. Les électrons primaires et rétrodiffusés de la surface de l'échantillon ionisent les molécules d'azote.
Étape 3
Les molécules d'azote chargées positivement neutralisent la surface de l'échantillon. Les effets de charge sont ainsi minimisés.
Imagerie grand volume
Révélez l'ultrastructure de votre échantillon dans un contexte plus large
ZEISS Volutome offre une solution robuste pour les platines. La platine ultramicrotome réduit les effets de dérive et permet l'imagerie de grands volumes sur une longue période. Vous pouvez accéder à ces grands volumes en acquérant des images 2D simples avec une résolution maximale de 32k × 32k pixels.
Pour les applications qui nécessitent de repousser les limites de la simple imagerie 2D, vous avez la possibilité d'assembler plusieurs images simples pour créer une mosaïque plus grande. Ce procédé est particulièrement intéressant pour suivre des cellules ou des structures cellulaires sur une large plage en x, y et z. La connectomique en est un exemple frappant : le réseau neuronal et les connexions entre les nerfs doivent être étudiés de manière exhaustive sur de vastes volumes continus.
De l'acquisition des images aux résultats en 3D
Logiciels ZEISS pour l'imagerie par coupes sériées
Le logiciel ZEISS combine les différents composants matériels de Volutome pour rendre le flux de tâches de l'imagerie par coupes sériées fluide et facile à utiliser. L'opération de coupe ainsi que le processus d'imagerie sont contrôlés par ZEISS ZEN core. Les boîtes à outil ZEN core fournissent une structure d'utilisation intuitive permettant de contrôler la configuration, l'approche de l'échantillon à la lame et les paramètres de coupe et d'acquisition d'images.
Une fois les données collectées et le pré-calcul appliqué pour l'assemblage et l'alignement de la pile z, ZEISS arivis Pro assure la visualisation et le traitement des résultats.
Pour aller plus loin, les logiciels de la gamme ZEISS arivis vous permettent d'annoter, de segmenter et d'analyser vos données afin de tirer de vos images le plus d'informations possible.
ZEISS Volutome en action
Exemples d'applications de l'imagerie MEB par coupes sériées (Serial Block-Face)
Neurosciences
Les neuroscientifiques cherchent sans relâche à mieux comprendre les connexions neuronales et les voies de signalisation. L'imagerie par coupes sériées est la solution adaptée pour imager et suivre les neurones présentant des protubérances longues et fines, telles que les dendrites et les axones. ZEISS Volutome permet d'acquérir de grandes images mosaïques dans les trois dimensions à haute résolution. Réalisez des coupes aussi fines que 25 nm avec des pixels ne mesurant pas plus de 3 nm afin de suivre les dendrites et les axones avec précision sur de longues distances.
Reconstruction en 3D du tissu cérébral de la souris
- Taille des pixels : 6 nm
- Épaisseur de coupe : 25 nm
- Dimensions : 43 µm × 43 µm × 45 µm (1800 coupes)
- EHT : 1,2 kV / Ip : 90 pA
- Temps d'attente : 0,8 et 1,6 µs, respectivement
- Image capturée avec ZEISS GeminiSEM 460
Biologie cellulaire
L'imagerie à haute résolution est nécessaire pour visualiser l'ultrastructure des cellules et des composants cellulaires. Les échantillons présentant de grandes surfaces de résine brute sont particulièrement susceptibles de subir des effets de charge. Le mode Focal Charge Compensation évite les effets de charge et permet d'obtenir des images de grande qualité. La sensibilité de ZEISS Volume BSD permet de réaliser une imagerie à faible kV sans compromis en termes de contraste de l'image ou de temps d'acquisition. Dans ces conditions, divers composants cellulaires peuvent être identifiés et analysés, tels que les mitochondries, l'appareil de Golgi et même les vésicules.
Cellules souches génétiquement modifiées
- Taille des pixels : 10 nm
- Épaisseur de coupe : 30 nm
- Dimensions : 51 µm × 51 µm x 15 µm (~550 coupes)
- EHT : 1,5 kV / Ip : 100 pA
- Temps d'attente : 2,8 µs
- Image capturée avec ZEISS GeminiSEM 460
Biologie végétale
La science des plantes consiste à comprendre les relations microscopiques touchées par la sécheresse, le changement climatique, la pollution et les facteurs génétiques. Celles-ci se traduisent par des états de santé et des maladies chez les plantes qui ont un impact sur le rendement des cultures, la production alimentaire et, en fin de compte, le bien-être de l'homme. Imager des échantillons de plantes peut s'avérer difficile en raison de leur anatomie, comme les parois cellulaires et les vacuoles. Pour l'imagerie par coupes sériées, les échantillons biologiques doivent être enrobés dans de la résine. L'acquisition à faible kV et à grande vitesse réalisée avec Volume BSD et l'utilisation de Focal Charge Compensation permettent d'obtenir une imagerie des plantes très contrastée sans compromis.
Feuille d'Arabidopsis thaliana
- Taille des pixels : 6 nm
- Épaisseur de coupe : 40 nm
- Dimensions : 36 µm × 36 µm × 16 µm (400 coupes)
- EHT : 1,5 kV / Ip : 110 pA
- Temps d'attente : 1 µs
- Image capturée avec ZEISS GeminiSEM 460
Imagerie de tissus
La microscopie électronique volumétrique permet d'imager des échantillons de taille beaucoup plus importante. Cette méthode fait de la visualisation de grandes coupes de tissus une application plus courante pour les scientifiques du vivant dans de nombreuses disciplines. Que vous travailliez avec des tumeurs et des biopsies, des sections d'organes ou de tissus, des organoïdes, des embryons d'organismes modèles, pour ne citer que quelques exemples, l'imagerie par coupes sériées permet d'imager et d'analyser de grands volumes d'échantillons dans un contexte 3D plus large. Étudiez vos échantillons dans des états sains ou malades, ou examinez les effets des changements métaboliques, des facteurs génétiques, des traitements médicamenteux, etc.
Muscle squelettique de souris
- Taille des pixels : 3 nm
- Épaisseur de coupe : 100 nm
- Dimensions : 18 μm × 15 μm × 25 μm (250 coupes)
- EHT : 2 kV / ouverture : 20 μm, courant élevé
- Temps d'attente : 1 µs
- Image capturée avec ZEISS GeminiSEM 360