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使用超高分辨率显微镜探索细胞超微结构
透射电子显微镜使研究人员能够直观地观察 细胞、细胞器及大分子 的内部结构，从而深入了解其组织方式与功能机制。 这一关键技术广泛应用于生命科学各个领域，为从事超微结构分析和形态学研究的科研人员，以及关注细胞与组织结构中疾病相关变化的病理学家，提供了强有力的工具。
Thermo Scientific Talos 12 TEM 让研究者能够轻松导航大面积样品，快速定位感兴趣区域，并设置无人值守的批量采集，实现对细胞内细胞器与结构的高分辨率、多尺度成像。 在完整实验上下文的支持下，用户能够对样品进行清晰且高效的导航，即使是新用户也能快速上手。
使用 Talos 12 TEM 进行纳米级成像，您会有什么发现？
从肌肉到巨噬细胞，树脂包埋组织的高分辨率成像可实现生物学所有领域的超微结构观察。
通过 TEM 在不同放大倍数下成像的树脂包埋组织。
Talos 12 TEM 作为病理学成像系统
Talos 12 TEM 可提供清晰、高对比度、多尺度的图像，捕捉理解细胞和组织病理所需的结构细节和背景信息，从病毒或微生物感染到器官异常和癌症。 简化的工作流程可帮助显微镜专家在更短的时间内获得结果，用于检查肾脏病理、神经肌肉病理、周围神经病变等。 这些工作流程还使多人使用一台仪器成为可能，帮助新用户轻松收集数据，并为经验丰富的用户提供复杂的控制。
肾脏病理学的工作流程示例： 肾小球基底膜 (GBM) 检查。 图片由肾脏病理科提供。 美国布莱根妇女医院。
借助先进的 Talos 12 TEM 应用程序扩展您的细胞和组织成像
光电关联显微术
通过结合多种成像技术获得更多见解。 CLEM 结合了两种技术的优势： 光学显微镜可使用荧光标记来标记特定蛋白质或结构，而电子显微镜可提供低至纳米级的细胞超微结构的高分辨率详细图像。
Talos 12 TEM 的 CLEM 与 Thermo Scientific Maps 3 软件配合使用，可对生物样品进行更全面的了解。
关联光学显微镜的 Maps 3 软件
用于 3D 空间关系的电子断层扫描
通过电子断层扫描进行 3D 可视化，可以在纳米分辨率下详细了解细胞结构和大分子复合物的组织结构。 获取细胞成分（如细胞器、病毒颗粒和蛋白质复合物）空间关系的详细结构信息。
Talos 12 TEM 的电子断层扫描由 Thermo Scientific Tomography 5 软件以及 Thermo Scientific Amira 软件中的 AI 深度学习分割提供支持。
树脂包埋肺组织切片中纤毛的 3D 电子断层扫描
通过 EDS 元素分析了解成分
结合能量色散X射线光谱技术，分析细胞结构、组织和生物矿物中元素的分布。
由 Thermo Scientific Velox 软件提供支持的 EDS 元素分析可用于从快速表面扫描到单个原子的分析。 由于 EDS 被材料科学和地球科学研究人员广泛使用，因此在由多个学院/部门共享的多用户平台中，将 EDS 集成到 Talos 12 TEM 上具有重要价值。 使用 Maps 3 软件将 EDS 分析扩展到大面积拼图集，或使用 Tomography 5 软件将 EDS 分析扩展到 3D。
对格氏磁螺菌（Magnetospirillum gryphiswaldense）进行 EDS 分析 样品由德国拜罗伊特大学的 Dirk Schüler 教授提供
使用 Talos 12 TEM 进行结构生物学研究
结构生物学检查生物大分子的结构，以更好地了解其功能。 TEM 是该领域研究人员的一项关键技术，并提供了不同的方法。
Talos 12 TEM 为科研人员在观察蛋白质复合物与细胞结构方面提供了更低的使用门槛，可用于负染色成像或低温条件下的样品观察。 此外，Talos 12 TEM 可用于优化单颗粒分析的样品制备，以缩短获得高分辨率 3D 蛋白质结构所需结果的时间。
负染色成像可用于实现简单高效的 2D 成像
负染色成像是一种简单而高效的 TEM 技术，结构生物学家使用它来研 2D 蛋白质。
通过负染色成像，可高对比度地观察纳米颗粒、蛋白质复合物、病毒、细菌以及细胞组分。
这种简单高效的技术可为生物样本提供清晰的图像，以研究其结构和功能。
不同放大倍数下的噬菌体负染色图像
优化冷冻电镜样本制备以进行单颗粒分析
冷冻电镜是一种电子显微技术，通过快速冷冻样品以保持其天然结构状态，无需化学固定或染色处理。 单颗粒分析是一种冷冻电镜技术，用于以高分辨率确定蛋白质和复合物等大分子的三维结构。 这一技术的发展使得无法结晶、因而无法通过 X 射线晶体学研究的复合物（例如核糖体和蛋白酶体），以及膜蛋白、病毒和纳米颗粒的 3D 结构分析成为可能。
适当的样品制备对于获得最佳的单颗粒分析数据至关重要。 良好的样品制备能够保持分子的天然结构、减少伪影，并获得均一分布、具有多种取向的样品，这些都是实现准确且高分辨率三维重建的关键。
Talos 12 TEM 专为快速评估纯化样品的稳定性、均一性和浓度而设计，可在负染色或冷冻条件下进行成像。 冰层厚度、颗粒密度、气液界面伪影以及颗粒的优先取向等因素均可通过调整得到优化。 优化后的样品条件将提升后续单颗粒分析的数据质量，并缩短结构解析所需时间。这些数据收集工作可在 Talos 12 TEM 本身上完成，或使用更高加速电压的 Cryo-TEM 进行。
提高单颗粒分析数据采集效率，加快结果获取速度，提高数据分辨率的样品考量。 上图展示了样品优化时需重点考虑的多个因素，包括颗粒覆盖度、气/液界面影响、蛋白质聚集以及冰层厚度。 下图展示了不同去污剂条件的筛选结果，分别为 (A) FOM、(B) DM、(C) Tween 20、(D) CTAB、(E) OG 和 (F) CHAPS。 (F) 得出单颗粒分析数据收集的最佳条件。
单颗粒分析数据采集
Talos 12 TEM 具有由 Thermo Scientific EPU 软件驱动的自动 单颗粒分析数据采集功能。 该仪器 集成的 Thermo Scientific Ceta 相机也针对单颗 分析中使用的低剂量进行了优化 ，这意味着 Talos 12 TEM 可以轻松解析蛋白质 复合物的 3D 结构，分辨率高达 ~6 Å。 在这种分辨率下 ，可以确定单个蛋白质亚基 及其排列和相互作用。 结合可选的 Thermo Scientific Falcon C 直接电子检测器， Talos 12 TEM 的功能可进一步扩展，为多种目标蛋白提供 独立的单颗粒分析 解决方案。
单颗粒分析示例。 左：AAV-2 衣壳，分辨率达到 6.8 Å。 右：脱铁蛋白，分辨率达到 5.7 Å。
细胞结构和纳米颗粒的 3D 成像
Talos 12 TEM 可搭载 Tomography 5 软件，通过集成化工作流程实现自动化倾转序列采集。 搜索图（search map）采集功能可在中等放大倍率下对整个网格区域进行映射，从而提高数据采集通量并显著改善导航精度。 随后，可在网格上标记多个感兴趣区域，并对其进行自动化多位置批量三维断层数据采集。
离轴多点采集可显著提升采集效率。 该功能允许在仅使用一个聚焦与跟踪区域的情况下记录多个断层位置，从而简化采集流程、提高整体效率。 剂量对称（dose-symmetric）采集方案确保电子剂量的最佳分配，有利于获得高分辨率的亚断层平均结果。
结合 Amira 软件的 AI 驱动分割功能，可清晰呈现蛋白脂质体结构的精细特征。 样品由来自西班牙马德里康普顿斯大学的 Sara García-Linares 博士和 Alvaro Martínez-del-Pozo 博士，以及西班牙国家生物技术中心（CNB-CSIC）的 Jaime Martín-Benito Romero 博士。
利用冷冻电镜对脂质纳米颗粒进行表征
优化药物递送系统
基于纳米颗粒的药物递送系统已成为基因治疗载体研发中的重要工具。 其中，脂质纳米颗粒（LNP）因其具有高比表面积、可调控的粒径，以及能够包封并递送治疗性分子的能力而备受关注。 包括美国 FDA 与欧洲药品管理局（EMA）在内的监管机构均强调对关键形貌特征进行分析，以确保基于纳米颗粒或病毒载体的治疗产品的疗效与质量。
Talos 12 TEM 可提供关键质量属性（CQA）分析所需的数据，包括精确的粒径与形状测量、RNA 装载与分布的包封效率评估、批次间一致性确认，以及纳米结构特征解析与工艺优化支持。
冷冻电镜（Cryo-EM）是目前 LNP 分析的最常用方法，其优势包括高精度、对粒径、形貌、层状结构（lamellarity）、二维/三维结构的直接可视化、能在接近天然状态下以高分辨率确定表面特性，且无需考虑载荷类型与配方。
药物递送载体的 CQA 分析
要在 CQA 评估中实现统计学显着性，需要对包含大量颗粒的大型数据集进行分析。
Talos 12 TEM 经过优化，可实现高通量的纳米颗粒成像；结合具备 AI 功能的 Amira 3D 软件，可进行半自动化图像处理，从而构建快速、精准、可重复的 LNP 表征工作流程。
半自动化的 LNP 与 AAV 表征
通过搭载 EPU 软件的 Talos 12 TEM 进行高通量成像，再结合 Amira 3D 软件的 AI 图像分析功能，可实现图像分析流程的自动化，大幅提升纳米颗粒表征的准确性与效率。 为 LNP 和 AAV 设计的专项分析工作流程能够提供深入的结构洞察，并减少传统方法中常见的时间消耗与人为误差。
除了形状、尺寸、形貌等基础指标外，Amira 3D 软件还可通过可自定义脚本执行广泛的 CQA 分析。 使研究工作能够根据具体需求精确开展，从而获得对 LNP 的全面而精准的评估。 无论是研究颗粒分布、表面特征，还是内部结构，Amira 3D 软件都是纳米颗粒研究领域中功能强大且灵活的分析工具。
使用上述工作流程对 LNP 的冷冻 TEM 图像进行了分析。 对超过 600 个 LNP 的颗粒群体，计算了颗粒形状（长径比）、表面积以及直径等参数。 整个分析过程（包括生成 AI 分割模型）在大约一小时内完成。
使用上述工作流程对 AAV 的冷冻 TEM 图像进行了分析。 对超过 300 个 AAV 的颗粒群体，计算了颗粒形状（长径比）、直径以及填充颗粒与空颗粒的数量。 整个分析过程（包括生成 AI 分割模型）在大约 12 小时内完成。
Talos 网络讲座横幅
For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures.