冷凍電子斷層掃描(CryoET)用于分辨細(xì)胞環(huán)境內(nèi)的生物分子,分辨率達(dá)到亞納米級(jí),為研究分子社會(huì)學(xué)開(kāi)啟了一扇窗。在這一尺度下,僅通過(guò)形狀就可以識(shí)別各個(gè)蛋白質(zhì),而不需要任何標(biāo)記。但是,亞納米分辨率下的成像伴隨著一個(gè)重大的挑戰(zhàn):您需要找到并準(zhǔn)確定位感興趣的部位。
徠卡顯微系統(tǒng)提供冷凍電子斷層掃描解決方案,使用冷凍光學(xué)顯微鏡進(jìn)行快速、高分辨率的成像和準(zhǔn)確的圖像數(shù)據(jù)傳輸,同時(shí)在整個(gè)工作流程中保持至佳的冷凍條件。
使用冷凍電子斷層掃描(也稱(chēng)為電子斷層掃描),可以在原生和功能狀態(tài)下以三維分子分辨率分析蛋白質(zhì)間相互作用。樣本在一系列受控的位置上傾斜時(shí),會(huì)成像為一系列的二維圖像。由此產(chǎn)生的圖像“切片”可以組合起來(lái),生成樣本的三維重建圖像。
在典型的CryoET工作流程中,至大挑戰(zhàn)是難以確定包含要成像的細(xì)胞或蛋白質(zhì)的準(zhǔn)確感興趣區(qū)域。目標(biāo)定位反復(fù)失敗會(huì)導(dǎo)致過(guò)程非常耗時(shí),至終浪費(fèi)昂貴的電子顯微鏡(EM)成像時(shí)間。工作流程中的另外兩個(gè)挑戰(zhàn)包括確保樣本質(zhì)量和冰層厚度始終如一,以及在將樣本傳送到冷凍透射電鏡之前使樣本保持充分玻璃化。
該技術(shù)涉及樣本的制備,樣本在電子顯微鏡載網(wǎng)上,然后迅速陷入液氮中冷凍,使樣本玻璃化,防止冰晶形成。
為了進(jìn)行高分辨率的冷凍斷層掃描,成像的標(biāo)本切片厚度不應(yīng)大于300納米。為了觀察樣本的“較厚”部分(如細(xì)胞體),須將樣本減薄。除了冷凍超薄切片技術(shù)外,使用專(zhuān)門(mén)或多模態(tài)的冷凍掃描電子顯微鏡進(jìn)行聚焦離子束(FIB)研磨是一種方法。兩個(gè)離子束窗口的定位應(yīng)確保在感興趣區(qū)域內(nèi)形成厚度大約200納米的薄冰片(薄片),以便進(jìn)行冷凍電鏡電子斷層掃描。
現(xiàn)在可以用冷凍透射電子顯微鏡掃描制備的樣本,然后須進(jìn)行數(shù)據(jù)重建過(guò)程,將二維圖像重建為單一的三維模型。
冷凍光學(xué)顯微鏡可以在兩個(gè)重要方面對(duì)CryoET工作流程做出積極貢獻(xiàn)。
首先,光學(xué)顯微鏡有助于評(píng)估樣本的質(zhì)量。使用冷凍光學(xué)顯微鏡可以快速了解樣本的冷凍質(zhì)量和冰層厚度,以及樣本的分布是否適合進(jìn)一步處理。徠卡的冷凍解決方案可確保樣本在這些步驟中保持安全和活性。
其次,在提高工作流程效率方面,冷凍光學(xué)顯微鏡的至大潛力是能夠在啟動(dòng)時(shí)間和成本密集型的冷凍電鏡制備工作之前,更加準(zhǔn)確地定位感興趣的結(jié)構(gòu)。徠卡的冷凍光學(xué)顯微鏡解決方案能夠?qū)⒛繕?biāo)結(jié)構(gòu)的圖像和坐標(biāo)輸出到后續(xù)的電鏡步驟,從而顯著縮短電鏡成像時(shí)間。
一個(gè)完整載網(wǎng)的焦面總覽,有不同的模式來(lái)識(shí)別載網(wǎng)缺陷、對(duì)齊標(biāo)志和目標(biāo)分布。HeLa細(xì)胞由德國(guó)海德堡歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室Mahamid團(tuán)隊(duì)的Ievgeniia Zagoriy提供。藍(lán)色–Hoechst,細(xì)胞核;綠色–MitoTracker Green,線粒體;紅色–Crimson熒光珠和Bodipy,脂滴。一個(gè)載網(wǎng)方格的邊緣長(zhǎng)度:90微米,比例尺寬度:35微米。完整載網(wǎng)直徑:3毫米
徠卡提供專(zhuān)用的三維冷凍電子斷層掃描工作流程解決方案,可確保樣本活性、進(jìn)行質(zhì)量檢查,至重要的是確保三維目標(biāo)定位機(jī)制準(zhǔn)確可靠,從而克服各種典型的挑戰(zhàn)。我們優(yōu)化的硬件(包含冷凍臺(tái)和傳送梭)配合CryoET目標(biāo)定位軟件,以及適用于冷凍聚焦離子束(FIB)或真空冷凍傳送(VCT)載物臺(tái)的各種無(wú)縫集成和傳送選項(xiàng)。
萊茵衣藻,兩種不同類(lèi)型的鞭毛內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白IFT-NeonGreen和IFT-mCherry。樣本由德國(guó)德累斯頓馬克斯-普朗克分子細(xì)胞生物學(xué)與遺傳學(xué)研究所的Pigino實(shí)驗(yàn)室提供。
介紹了使用徠卡EM TIC 3X三離子束研磨儀對(duì)手機(jī)觸摸屏玻璃進(jìn)行解剖的實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果。
Leica DM2700 M LED照明正置材料顯微鏡。Leica DM2700 M為適用于明場(chǎng)、暗場(chǎng)、微分干涉、偏光以及熒光用途的多功能立式顯微系統(tǒng)。
CCM200C普通型清潔度檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)清洗過(guò)濾后得到的濾有殘?jiān)臑V紙,通過(guò)顯微鏡法觀察和測(cè)定殘?jiān)w粒的大小,與CCM-100C型的清潔度檢測(cè)系統(tǒng)的差別在CCM-200C型是智能型,可以通過(guò)電腦任何控制平臺(tái)。
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