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冷冻电子断层扫描 (cryo-ET) 技术能够前所未有地观察细胞内部的运作方式,但若要获得清晰可靠的结果,则依赖于高质量冷冻薄片的制备。Thermo Scientific Arctis 冷冻等离子体聚焦离子束扫描电镜 (Cryo-PFIB) 专为从玻璃化细胞中自动、高通量制备冷冻薄片而设计。 其自动上样系统为在断层扫描工作流程中冷冻聚焦离子束扫描电镜样品制备和冷冻透射电镜 (cryo-TEM) 这2个步骤间建立了独特而直接的联系。
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"机载"集成宽场荧光显微镜 (iFLM) 支持使用光束、离子束或电子束对同一样品区域进行观察。 特别设计的 TomoGrids 确保从最初的铣削到高分辨率透射电镜成像过程中,冷冻薄片能与断层扫描倾斜轴始终正确对齐。
iFLM 关联系统能够在电子束和离子束的汇聚点处进行荧光成像。无需移动载物台即可在 iFLM 靶向和离子铣削之间进行切换。CompuStage的180° 的倾转功能使得可以对样品的顶部和底部表面进行成像,有利于观察较厚的样品。
TomoGrids 是针对冷冻断层扫描工作流程而特别设计的,其上下2面均是平面。这2个面可防止载样到冷冻透射电镜时出现对齐错误,并始终确保薄片轴相对于透射电镜倾斜轴的正确朝向。 利用 TomoGrids,整个可用薄片区域都可用于数据采集。
Arctis 冷冻等离子体聚焦离子束扫描电镜可在多日内保持超洁净的工作环境,确保制备一致的高质量薄片。等离子体离子束源可在氙离子、氧离子和氩离子间进行切换,有利于制备表面质量出色的极薄薄片。
等离子体聚焦离子束技术适用于液态金属离子源 (LMIS) 聚焦离子束系统尚未涉及的应用。例如,可利用三种离子束的不同铣削特性制备高质量样品,同时避免镓注入效应。系统外壳的设计考虑到了生物安全,生物安全等级较高的实验室(如生物安全三级实验室)可选用高温消毒解决方案。
Arctis 冷冻等离子体聚焦离子束扫描电镜的紧凑型样品室专为冷冻操作而设计。由于缩小了样品室体积,操作环境异常干净,最大限度减少水凝结的发生。通过编织套管冷却样品及专用冻存盒屏蔽样品,进一步提升了设计带来的清洁度,确保了可以进行多日批量样品制备的工作环境。
自动上样器可实现多达 12 个网格(TomoGrids 或 AutoGrids)的自动上下样,方便转移到冷冻透射电镜,同时最大限度降低样品损坏和污染风险。通过新的基于网络的用户界面加载的载网将首先被成像和观察。 随后,选择薄片位置并定义铣削参数。铣削工作将自动运行。根据样品情况,等离子体源可实现高铣削速率,以实现对大体积材料的快速去除。
自动上样系统为易损的冷冻薄片样品提供了受保护的环境。在很大程度上避免了可能会损坏或污染样品的危险手动操作样品步骤。 自动上样器卡槽被载入到与自动上样器对接的胶囊中,可在 Arctis 冷冻等离子体聚焦离子束扫描电镜和 Krios 或 Glacios 冷冻透射电镜之间互换。
"我认为 Arctis 冷冻等离子体聚焦离子束扫描电镜的一大优势是高度自动化的工作流程。因此,它能在基本上无人值守的情况下运行并制备出大量的高质量薄片,带来巨大变革。"
英国罗莎琳德·富兰克林研究所所长、Thermo Scientific Arctis 冷冻等离子体聚焦离子束扫描电镜开发的主要合作者 Jim Naismith。
自 2019 年以来,赛默飞与英国罗莎琳德·富兰克林研究所持续合作,探索冷冻电镜的未来。通过合作,我们开发并打造了 Thermo Scientific Arctis 冷冻等离子体聚焦离子束扫描电镜。
冷冻电子断层扫描既能提供关于单个蛋白质分子的结构信息,也能显示蛋白质在细胞内的空间排列情况。因此这项技术非常独特,在细胞生物学方面潜力巨大; 冷冻电子断层扫描正在缩小光学显微镜术和原子分辨率技术(如单颗粒分析)之间的差距。
离子光学器件 | |
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离子枪 | 高性能等离子体聚焦离子束镜筒,带有支持快速离子切换的电感耦合等离子体 (ICP) 源 |
离子种类 | 氙离子、氩离子和氧离子 |
氮冷却和运行时间 | |
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氮填充 | 液氮自动填充系统 |
冷冻运行时间 | 长达多日 |
电子光学器件 | |
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电子枪 | 高稳定性肖特基场发射电子枪 |
导电涂层 | |
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溅射 | 用于导电溅射涂层的溅射靶 |
荧光显微镜 | |
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汇聚点 | 光子、电子和离子在样品位置处三束汇聚 |
保护涂层 | |
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注气系统 | 用于化学气相沉积的可伸缩铂注气系统 |
载物台和上样器 | |
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载物台 | CompuStage 冷冻载物台 |
上样器 | 自动上样器:在冷冻条件下自动装载样品卡槽(最多 12 个 AutoGrids/TomoGrids) |
环境保护 | |
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外壳 | 系统注重生物安全,采用全封闭设计 |
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