Lab实验课堂 - 双束扫描电镜在生物学中的应用

9月20日 19:00 – 21:00

双束扫描电镜是指设备由扫描电子显微镜(scanning electron microscopy-SEM),和聚焦离子束显微镜(Focused ion beam-FIB)构成,该显微镜同时具备扫描电子显微镜的成像功能和聚焦离子束的切割功能。

生物样品因其含水量较高和主要由轻元素构成,所以对于在样品制备有其特殊的方法和成像方面又有与其他样品的区别。对于扫描电镜:该设备可以使用扫描电镜对脱水后的生物样品进行二次电子成像观察表面形貌,同时也可以配备低温冷台在0℃-190℃温度对生物样品不经过化学处理直接冷冻观察表面形貌。而且可以对于重金属染色后的树脂包膜样品和具有不同元素衬度的样品进行背散射成像。对于离子束部分:聚焦离子束可以与扫描电镜配合使用,对于树脂包埋的生物样品进行连续的切片成像,并进行三维体积重构。

另外一个重要的应用就是最近十几年开始建立的,为冷冻电子断层成像技术(cryo-electron tomography-Cryo-ET)制备冷冻含水切片样品-冷冻含水切片技术(cryo-FIB),该技术是将细胞或者组织样品冷冻固定在非晶态,传输到双束扫描电镜的冷台中样品始终保持在低于非晶体的温度(<-150℃),使用cryo-FIB方法进行减薄到厚度大约150-200nm的厚度,再将切片样品转移到低温透射电镜中进行cryo-ET数据收集、三维体积重构、对感兴趣的颗粒提取和平均(subtomoaverage),得到生物样品的原位高分辨率结构信息。同时双束扫描电镜的高效稳定使用,日常使用和维护方面的工作也很重要。

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