在SEM中成像生物组织和细胞的内部细节

扫描电子显微镜是细胞生物学家可以利用来检查细胞内部结构的工具之一。样品必须经过复杂的制备步骤以承受显微镜内的低压和高温环境。

本文详细介绍了使用SEM进行生物组织和细胞内部结构的四种方法:

  • 固定,脱水并嵌入树脂中
  • 快速冻结,骨折和外套
  • 冷冻纤维
  • LS BSE检测

固定,脱水并嵌入树脂中

在各种方法中,最简单的是将样品固定用重金属污渍,脱水并将其设置成成像前将其设置为树脂。由于树脂是非导电的,银色涂料可用于在用金涂层之前围绕样品。然后通过将树脂安装在特殊的切片机上并用金刚石刀暴露清新区域来成像块面。

肺组织的块面〜1mm

肺组织的块面〜1mm

或者,皮肤组(刀具)可用于切片薄部分,其可以安装在样品支架或胶带上,这又可以安装到支撑件上并在用透射电子显微镜观察之前涂覆金或钯,或者更可能是阀杆(扫描透射电子显微镜),因为其具有更多成像几何形状的灵活性。

切片组织的茎明田图像

切片组织的茎明田图像

茎的主要优点在于TEM在使得使用在TEM中不能在空间相关的其他电子信号,包括二次电子,散射光束电子,特征X射线和电子能量损失。茎通常需要薄的样品部分,并且可以使用各种暗场成像几何形状和光束能量,以提供不同的视角或对比样品以构建代表性图像。阀杆还具有优于传统SEM的优点,因为它提供了更大的空间分辨率。

使用这些方法,可以实现极高分辨率的图像,例如在下面的图像中,其被变焦成组织样品,其中可以清楚地看到核膜,线粒体和其他细胞结构。

16K x 16K像素图像,1.0us /像素,6nm像素

16K x 16K像素图像,1.0us /像素,6nm像素

TESCAN还提供图像捕捉器软件,允许这些图像缝合在一起,以形成使用36 16k x 16K图像的下面的全景。

一部分部分的大全景

一部分部分的大全景

快速冻结,骨折和外套

冷冻压裂,冻蚀或冷冻和断裂是一种用于检查与用于图像外表面的快速冻结和涂层方法的类似方法的细胞内部结构的方法。尽快进行冷冻以最小化冰晶的尺寸,然后将样品转移到待破裂的站,蚀刻和涂覆在移动到SEM之前。

一个哭骨折的叶子

一个哭骨折的叶子

冷冻骨折提供了一种开放细胞和组织的方法,用于细胞质和细胞核的内部视图,并且如果断裂面通过细胞器切割的平面,还可以提供细胞质细胞器的内部视图。

对于在裂缝面上的结构更深的视图,可能需要选择性去除可溶性或其他组分。这可以通过锇消化,甘油萃取来实现,通过延迟固定直至冷冻骨折和解冻,或通过用洗涤剂预先处理,除去细胞膜并洗掉可溶性组分。

冷冻纤维

Cryo-Fib需要SEM到一个下一个级别。这种技术在工业中已经很受欢迎,特别是在半导体行业中。但是,在生物学背景下,它也表现出价值。在冷却阶段使用快速冷冻Cryo样品,研究人员可以制作完整厚度组织样品的深度剖面图像。

基本上SEM可用于记录图像,然后聚焦的镓或氙离子(1-2nm)的聚焦光束可以烧蚀或切除控制部分的组织或细胞,以显示成像的下一个水平。以这种方式,对于SEM,脂质和含水结构通过冷冻固定,并且可以在其自然状态下观察到。

欧洲灰叶的场地特定的Cryo-Fib

欧洲灰叶的场地特定的Cryo-Fib

Le BSE检测

精确的样品制备方法对于生物样品至关重要。一些样品可以遭受充电效果,并且也可以被高能电子束损坏。通常,生物样品具有非常精细的表面特征,并且涂覆具有各种导电材料的这些样本可以快速地降低来自所获取的图像的信息。欧洲杯足球竞彩

组织和细胞通常用锇固定剂染色以增强对比度。在这些情况下,使用低能量背散射电子(BSE)检测器对于观察所制备的组织或细胞周围的非导电基板是必需的。

从胶带上拾取的薄截面的生物细胞的低能量BSE探测器图像。注意信号已被反转以匹配典型的TEM图像

从胶带上拾取的薄截面的生物细胞的低能量BSE探测器图像。注意信号已被反转以匹配典型的TEM图像

通过弹性散射相互作用与样本的弹性散射相互作用,BSE被回到样本中,并用于检测具有不同化学组合物的区域之间的对比度。通过低能量BSE及其较低的辐射损坏,可以在没有伪成物的情况下在其自然状态下观察样品。

Le BSE检测器允许在加速电压下待获取的BSE图像低于通常用BSE检测器获取的电压低。这意味着可以更快地扫描和成像大区域。这还允许在低加速电压下减少电荷积聚的低加速电压和相互作用体积的尺寸并因此增加空间分辨率的非导电样本的BSE成像。

Tescan已经推出了这个区域,Mira3能够使用Le-BSE快速扫描和图像大面积,但具有高空间分辨率和16K像素成像。TESCAN图像Snapper全景软件处理此数据允许在不缩小高分辨率的情况下获得高像素密度全景,而不缩小高分辨率的生物样品的一系列全景高质量图像。

Mira3.

Mira3是一个具有快速图像采集的SEM系统,超快速扫描系统以及动态和静态补偿。该系统具有使用梁减速技术(BDT)在低电平和超低电子地坪能量上成像的能力。BDT减少了光学像差,允许聚焦的光斑尺寸和高分辨率成像在低能量下。提供各种BSE探测器,包括LE-BSE探测器。

Mira3也是低真空操作的理想选择,并且具有腔室几何以适合所有应用,并且可以容易地配置阀杆检测以提供高空间分辨率成像。该系统还可以配置有冷冻级和冷冻传递能力,用于低温成像,用于冷冻纤维和冷冻骨折实验。

Tescan USA Inc.

1991年由一群经营者和工程师从特斯拉创立,其电子显微镜历史从1950年代开始,今天Tescan是一个全球知名的聚焦离子束工作站,扫描电子显微镜和光学显微镜供应商。Tescan的创新解决方案和与客户的合作性质赢得了纳米和微技术的领先地位。该公司很自豪地参加各种科学领域的突出机构的首要研究项目。Tescan在价值,质量和可靠性方面为其客户提供领先的产品。Tescan USA Inc.是Tescan Orsay Holdings的北美武器,由捷克公司Tescan,SEC和专注离子束工作站的领先供应商,以及法国公司orsay物理,是定制的法国公司的跨国公司聚焦离子束和电子束技术。

此信息已采购,从Tescan提供的材料进行审核和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问Tescan.com.

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    Tescan USA INC ..(2020年1月07日)。在SEM中成像生物组织和细胞的内部细节。Azom。从6月23日,2021年6月23日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=17910

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    Tescan USA Inc ..“在SEM中成像生物组织和细胞的内部细节”。氮杂。2021年6月23日。

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    Tescan USA Inc ..“在SEM中成像生物组织和细胞的内部细节”。Azom。//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=17910。(访问2021年6月23日)。

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    Tescan USA INC .. 2020。在SEM中成像生物组织和细胞的内部细节。Azom,浏览2021年6月23日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=17910。

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