用于對(duì)樹脂包埋的生物樣品進(jìn)行大面積三維超微結(jié)構(gòu)成像。蔡司Volutome掃描電子顯微鏡超薄切片機(jī)覆蓋了圖像處理、圖像分割和可視化過(guò)程，是一款包含軟硬件的端到端解決方案。傳統(tǒng)的SEM載物臺(tái)可輕松替換超薄切片機(jī)，將您的三維FE-SEM轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的多功能FE-SEM，使您的系統(tǒng)能夠適應(yīng)多功能環(huán)境。

• 自動(dòng)切割、圖像采集和預(yù)處理

• 出色的生物學(xué)樣品三維成像

• 從硬件到軟件的完整蔡司解決方案

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

借助自動(dòng)切割、圖像采集和預(yù)處理以節(jié)省時(shí)間

連續(xù)切面成像需要在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的采集條件，而蔡司Volutome掃描電子顯微鏡超薄切片機(jī)可實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化和無(wú)人值守的切割和成像。這縮短了切割周期，蔡司專用探測(cè)器Volume BSD也提升了圖像采集速度。在圖像采集過(guò)程中，它還能同時(shí)對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)計(jì)算，用于拼接和Z軸序列圖像對(duì)齊——如此一來(lái)，您一鍵即可獲取所需的成像結(jié)果。

出色的生物學(xué)樣品三維成像

對(duì)樹脂包埋的樣品進(jìn)行成像是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。通常，高襯度的高質(zhì)量圖像采集需要使用較高的加速電壓，而這可能會(huì)損壞您的敏感樣品；低電壓成像可以確保樣品的完整性，但會(huì)降低圖像襯度。蔡司Volume BSD是專為蔡司Volutome設(shè)計(jì)的新型高速高靈敏度探測(cè)器，即使在低電壓下也能確保高襯度成像。它與局部電荷補(bǔ)償器相結(jié)合，可在切面處對(duì)易荷電樣品進(jìn)行電荷中和，從而實(shí)現(xiàn)輕松成像。

圖片說(shuō)明：用蔡司Volutome和蔡司GeminiSEM采集的小鼠大腦組織；像素大小：3 nm。樣品由瑞士洛桑大學(xué)的Christel Genoud提供

一個(gè)解決方案，一個(gè)聯(lián)系對(duì)象

蔡司——您值得信賴的體電鏡合作伙伴

蔡司Volutome提供包含軟硬件的完整集成式連續(xù)切面解決方案，非常適合希望精簡(jiǎn)設(shè)備供應(yīng)商數(shù)量的用戶。無(wú)論您對(duì)超薄切片機(jī)、探測(cè)器、FE-SEM或是應(yīng)用程序有任何疑問(wèn)，都可以放心地聯(lián)系蔡司。

圖片說(shuō)明：小鼠大腦神經(jīng)元的三維重構(gòu)。樣品由瑞士洛桑大學(xué)的Christel Genoud提供

蔡司Volutome背后的硬件

蔡司Volutome的硬件組件協(xié)同運(yùn)作，從樣品對(duì)齊、刀具方法到圖像采集等各個(gè)方面皆促進(jìn)了工作流程的順利推進(jìn)。

腔室內(nèi)超薄切片機(jī)

借助Volutome，您可輕松將您的蔡司Sigma或蔡司GeminiSEM轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)切面成像系統(tǒng)。

校準(zhǔn)鏡座和樣品載具

在將樣品安裝到超薄切片機(jī)之前，將樣品插入一個(gè)專門設(shè)計(jì)的樣品載具，并通過(guò)蔡司體視顯微鏡進(jìn)行居中對(duì)齊。

光源

樣品一旦放入超薄切片機(jī)，光源便會(huì)使刀具在樣品表面的反射清晰可見(jiàn)，依此可以判斷鉆石刀與樣品之間何時(shí)已足夠接近。

蔡司控制器

通過(guò)蔡司控制器，樣品可準(zhǔn)確移向刀具，其過(guò)程可通過(guò)體視顯微鏡的雙目鏡或屏幕上的數(shù)字顯示進(jìn)行監(jiān)控。

BSE探測(cè)器

蔡司Volume BSD是您用于連續(xù)切面成像的理想型探測(cè)器，專為在低加速電壓和高掃描速度下的成像而設(shè)計(jì)。

蔡司局部電荷補(bǔ)償器

消除荷電效應(yīng)

樹脂包埋生物樣品的高質(zhì)量成像

樣品荷電，尤其是包含大面積裸露樹脂的樣品，會(huì)導(dǎo)致圖像質(zhì)量顯著下降和失真。對(duì)此，通常的解決方案是施加可變壓力來(lái)減輕荷電問(wèn)題，但代價(jià)是信噪比和分辨率有所降低。

蔡司局部電荷補(bǔ)償器可消除樣品荷電，氣體注入系統(tǒng)準(zhǔn)確定位在樣品上方，氮?dú)鈺?huì)直接引導(dǎo)至切面表面，同時(shí)腔室保持在高真空狀態(tài)——如此，便可消除荷電并保證高圖像質(zhì)量。在切割周期中，該針會(huì)自動(dòng)縮回，因此工作流程不會(huì)中斷，并可保持高采集速率。

步驟1

入射電子束的電子與樣品相互作用，產(chǎn)生荷電效應(yīng)。二次電子從樣品中釋放出來(lái)，在表面上產(chǎn)生負(fù)荷電。探測(cè)器將被電子掩蓋。

步驟2

通過(guò)Focal CC針，氮?dú)馐┘拥綐悠飞希⒃跇悠繁砻嫔戏叫纬删植繗庠啤?lái)自樣品表面的入射和背散射電子使氮?dú)夥肿与婋x。

步驟3

正電荷的氮?dú)夥肿又泻土藰悠繁砻妫虼舜蟠蠼档土撕呻娦?yīng)。

大體積成像

在更廣的環(huán)境中揭示樣品的超微結(jié)構(gòu)

示意圖顯示了大面積成像的拼圖和拼接原理

蔡司Volutome提供穩(wěn)固的載物臺(tái)解決方案。超薄切片機(jī)載物臺(tái)減少了漂移效應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間大體積成像。您可以通過(guò)采集分辨率高達(dá)32k × 32k像素的單幅二維圖像，來(lái)獲得這些大體積圖像。

對(duì)于需要突破單幅二維成像界限的應(yīng)用，可將多個(gè)單幅圖像拼接在一起，創(chuàng)建一個(gè)更大的拼接圖像。當(dāng)需要跨x、y和z軸范圍追蹤細(xì)胞或細(xì)胞結(jié)構(gòu)時(shí)，拼接成像大有裨益。在這一方面，它在連接組學(xué)中的應(yīng)用十分重要：神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)之間的連接必須在廣泛、連續(xù)的范圍內(nèi)進(jìn)行全面研究。

從圖像采集到三維結(jié)果

用于連續(xù)切面成像的蔡司軟件

蔡司軟件將各個(gè)Volutome硬件組件相結(jié)合，使連續(xù)切面工作流程更加流暢且易于使用。切割操作和成像過(guò)程由蔡司ZEN core控制——其工作臺(tái)提供直觀的結(jié)構(gòu)來(lái)控制設(shè)置、樣品和刀具方法以及切割和圖像采集的參數(shù)。

一旦采集到數(shù)據(jù)且預(yù)計(jì)算已應(yīng)用于拼接和z軸序列圖像對(duì)齊，便可用蔡司arivis Pro顯示和處理結(jié)果。

通過(guò)蔡司arivis系列的軟件，您可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行注釋、分割和分析，從圖像中獲取更多信息，使您的結(jié)果更加完善。

蔡司Volutome應(yīng)用案例

連續(xù)切面掃描電子顯微鏡應(yīng)用案例

神經(jīng)科學(xué)

神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究人員不斷努力，以進(jìn)一步了解神經(jīng)元連接和信號(hào)通路。連續(xù)切面成像是對(duì)具有長(zhǎng)而細(xì)的突起（如樹突和軸突）的神經(jīng)元進(jìn)行成像和跟蹤的理想解決方案。蔡司Volutome能夠以高分辨率在所有三個(gè)維度上采集大型拼接圖像。樣品可切割為薄至25 nm、像素尺寸小至3 nm的切片，以便在較長(zhǎng)距離內(nèi)準(zhǔn)確追蹤樹突和軸突。

小鼠大腦組織的三維重構(gòu)

• 像素大小：6 nm

• 切割厚度：25 nm

• 尺寸：43 µm × 43 µm × 45 µm（1800個(gè)切片）

• EHT：1.2 kV/ Ip：90 pA

• 駐留時(shí)間：分別為0.8和1.6 µs

• 通過(guò)蔡司GeminiSEM 460采集

細(xì)胞生物學(xué)

高分辨率成像對(duì)于顯示細(xì)胞和細(xì)胞成分的超微結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。大面積裸露的樹脂樣品極易產(chǎn)生電荷。局部電荷補(bǔ)償器可以避免產(chǎn)生荷電效應(yīng)，從而獲得高質(zhì)量的圖像。蔡司Volume BSD的靈敏度可在不影響圖像襯度或采集時(shí)間的情況下實(shí)現(xiàn)低電壓成像。在這種條件下，研究人員可以輕松識(shí)別和分析各種細(xì)胞成分，如線粒體和高爾基體，甚至囊泡。

轉(zhuǎn)基因干細(xì)胞

• 像素大小：10 nm

• 切割厚度：30 nm

• 尺寸：51 µm × 51 µm × 15 µm（~550個(gè)切片）

• EHT：1.5 kV / Ip：100 pA

• 駐留時(shí)間：2.8 µs

• 通過(guò)蔡司GeminiSEM 460采集

植物學(xué)

植物學(xué)需要了解受干旱、氣候變化、污染和基因因素影響的微觀關(guān)系。這些因素會(huì)影響植物的健康狀態(tài)，從而影響農(nóng)作物產(chǎn)量和食物生產(chǎn)，并最終影響人類的健康。由于植物樣品具有細(xì)胞壁和液泡等解剖結(jié)構(gòu)，對(duì)其進(jìn)行成像可能并不容易。在進(jìn)行連續(xù)切面成像時(shí)，生物樣品必須包埋在樹脂中。使用Volume BSD在低電壓下進(jìn)行高速采集，以及使用局部電荷補(bǔ)償器，可以實(shí)現(xiàn)高襯度的植物成像。

擬南芥葉

• 像素大小：6 nm

• 切割厚度：40 nm

• 尺寸：36 µm × 36 µm × 16 µm（400個(gè)切片）

• EHT：1.5 kV / Ip：110 pA

• 駐留時(shí)間：1 µs

• 通過(guò)蔡司GeminiSEM 460采集

組織成像

體電鏡能夠?qū)Ω蟮臉悠烦叽邕M(jìn)行成像，讓較大組織切片的可視化成為眾多不同學(xué)科領(lǐng)域生命科學(xué)家的常規(guī)應(yīng)用。無(wú)論是處理腫瘤和活體組織檢查、器官，還是組織切片、類器官、模式生物的胚胎等等，連續(xù)切面成像均可在更廣的三維環(huán)境中對(duì)大體積樣品進(jìn)行成像和分析。您可以研究健康或病態(tài)下的樣品，或是檢查代謝變化、基因因素、藥物治療等的影響。

小鼠骨骼肌

• 像素大小：3 nm

• 切割厚度：100 nm

• 尺寸：18 µm × 15 µm × 25 µm（250個(gè)切片）

• EHT：2 kV /孔徑：20 µm，大束流

• 駐留時(shí)間：1 µs

• 通過(guò)蔡司GeminiSEM 360采集