配备冷冻聚焦离子束扫描电子显微镜的体电镜
体电镜技术

冷冻聚焦离子束扫描电镜

轻松捕捉近原生状态超高分辨率细胞动态快照

  • 妥善保存近原生状态无伪影的生物样品
  • 极高Z轴分辨率
  • 各向同性三维成像

配备冷冻聚焦离子束扫描电子显微镜的体电镜

使用聚焦离子束扫描电子显微镜时,首先用扫描电子显微镜对样品进行成像,再用聚焦离子束切除3-10 nm的厚度,然后再依次重新成像。可以使用扫描电子显微镜的XY轴分辨率来校准Z方向上的极小步幅,以实现各向同性三维成像,这使得聚焦离子束扫描电子显微镜成为精准三维测量的理想选择。电子显微镜传统使用的细胞或组织化学固定法会导致超微结构的改变。冷冻固定可使样品保持在近原生状态,冷冻聚焦离子束扫描电镜可保持样品处于低温,以拍摄近原生状态、三维超高分辨率的细胞活动快照。该方法也可以与其他冷冻方法组合使用,如:光学和共聚焦显微镜。

典型工作流程示意图

冷冻聚焦离子束扫描电子显微镜切割

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用聚焦离子束在玻璃化、未染色的样品上切割出沟槽,直到看到感兴趣的结构。

冷冻聚焦离子束扫描电子显微镜图像采集

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针对新暴露的样品表面的感兴趣区域结构进行成像。重复进行切割和成像过程,直至完全获得感兴趣区域结构的图像。样品在整个过程中保持玻璃化状态。

处理和分割

3

对采集的电镜图像进行处理和对齐形成三维数据集。细胞区室可以被识别和分割。

三维可视化分析

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可对经过分割的三维数据集进行可视化、研究和统计分析。

应用案例

了解颗石藻中方解石晶体的生物矿化过程

德国波茨坦-戈尔姆马克斯·普朗克植物生理学研究所的S. Sviben和A. Scheffel以及德国波茨坦-戈尔姆马克斯·普朗克胶体与界面研究所的L. Bertinetti

赫氏颗石藻中颗石的形成

方解石颗粒及其超微结构环境实现可视化

使用传统的水基制备方案难以对颗石藻的可溶性无定形钙相超微结构环境进行成像。在冷冻条件下工作的聚焦离子束扫描电子显微镜,可以对接近原生状态的玻璃化海藻进行成像,从而以三维方式揭示超微结构。

赫氏颗石藻细胞被高压冷冻。在成像过程中样品保持冷冻状态;使用蔡司Crossbeam在冷冻条件下采集聚焦离子束扫描电子显微镜数据集。三维重构显示了成熟的颗石藻(黄色),处于初生状态的颗石藻(蓝色)以及脂质体(红色)。

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