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首个集成冷冻电子断层成像技术

以亚纳米分辨率在三维层面上揭示细胞机理

为了全面理解复杂的生物机制,生物学家需要真实的处于亚细胞环境下的目标分子结构信息。而这需要在亚纳米分辨率下准确分析。 

为此,徕卡和 Thermo Fisher Scientific 携手合作,打造出一种集成式冷冻电子断层成像技术工作流程,仪器之间安全的样品和数据传输可确保轻松找到细胞标靶区域和得到可靠的亚纳米解析结果。 

数据来源:Department of Molecular Structural Biology, Max Planck Institute of Biochemistry, Martinsried, Germany

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冷冻光电联用产品 7

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高压冷冻仪 Leica EM ICE

Leica EM ICE

目前冷冻固定是固化细胞成分而不导致显著结构变化的唯一途径,而Leica EM ICE同步光刺激和高压冷冻让您能够以纳米级的分辨率和毫秒级的精度来查看高动态过程或光敏样本的结构变化

真空冷冻传输系统 Leica VCT500

Leica EM VCT500

Leica EM VCT500电镜样品冷冻传输系统可以在冷冻或常温,真空或保护气体条件下传输样品,有效避免样品在不同的制备和分析系统之间传输时受到污染和形成冰晶

Leica EM CTD (accessories not included)

Leica EM CTD

Fast, Reliable Cryo Tool Drying for Efficient Cryo EM workflow

Leica EM FC7

为徕卡EM UC7和EM UC6 而设计的冷冻超薄切片附件

冷冻电子断层成像技术工作流程

步骤 1:玻璃化

被研究的细胞在电子显微镜栅极上长成。

冷冻前,样品要存放在温度稳定、湿度受控的环境室中。

然后使用 EM GP2 自动快速冷冻仪,通过插入式冷冻方式,将样品玻璃化冷冻。

玻璃化处理可抑制冰晶的形成,从而尽可能确保细胞内容物保持天然状态。

步骤 2:选择

对于有效的工作流程,必须预先选择合适的细胞和标靶区域。使用 Leica EM Cryo CLEM 冷冻光学显微镜就能实现。然后将样品传输到 Thermo Scientific™ Aquilos™ 进行研磨。仪器间的全面连接性意味着可安全精准地传输定义区域和坐标,以便 Aquilos 进行即时重定位。无需花时间搜索相关标靶位置!

为避免宝贵的样品受到污染,集成式冷冻断层成像技术工作流程可确保在相关系统之间安全地传输样品。专用封装盒系统在整个工作流程中保护您的样品,为您的可靠科学结果提供坚实基础。

(Thermo Scientific、Krios 和 Aquilos 是 Thermo Fisher Scientific 的注册商标。)

步骤 3:研磨

经过 EM Cryo CLEM 中的预选和定标靶后,样品被传输到 Thermo Scientific Aquilos — 一种专用的冷冻双束电子显微镜。

以前,想要以亚纳米分辨率解析细胞内部是不可能的,因为许多样品太厚,无法通过冷冻电子断层成像技术进行成像。 

Aquilos 采用扫描电子束 (SEM) 和聚焦离子束 (FIB) 打破了厚度的限制。电子束用于成像,镓离子束可确保精准研磨玻璃化的细胞。 

通过研磨处理,可以生成薄冰片,也就是栅极薄层,然后使用电子断层成像技术对其进行检验。 

步骤 4:3D 冷冻断层成像技术

EM 网格,内含栅极薄层内的细胞,从 Aquilos 传输到 Thermo Scientific Krios™ G3i (冷冻透射电子显微镜)。

冷冻透射电子显微镜会逐渐倾斜样品,从不同角度多次对感兴趣区域成像。

这些单张图片经过计算重构成一副三维断层图像,并且图像内容达到亚纳米分辨率水平。