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이 프로토콜 이미징 나노 해상도 스캐닝 전자 현미경 (SEM)을 사용 하 여 조직에서 특정 셀을 대상. 가벼운 현미경 목표를 식별 하 고는 SEM.에서 계층적 방식으로 다 수 생물학 물자 수 지 포함에서 직렬 섹션의 처음 몇 군데
혼합된 셀 인구 또는 조직 내에서 ultrastructural 해상도에서 특정 셀을 대상으로 하는 것은 계층적 이미징 빛과 전자 현미경의 조합을 사용 하 여 얻을 수 있습니다. 수 지에 포함 된 샘플 배열 ultrathin 섹션의 수백의 리본 메뉴의 구성으로 구분 되며, 실리콘 웨이퍼 또는 導 코팅된 coverslips의 조각에. 어레이 낮은 해상도 fluorophores 후 스마트폰 카메라 또는 급속 한 큰 지역 개요에 대 한 가벼운 현미경 (LM) 또는 넓은 분야 형광 현미경 (형광 가벼운 현미경 검사 법 (FLM)) 같은 디지털 소비자를 사용 하 여 몇 군데. 중 금속으로 얼룩 후, 후 배열 스캐닝 전자 현미경 (SEM)에 몇 군데는. 대상 선택 FLM에 의해 생성 된 3 차원 복원 또는 아무 형광 마커를 사용할 수 있는 경우 중간 해상도 SEM 이미지 스택에서 만든 3D 개조에서 가능 하다. Ultrastructural 분석에 대 한 선택된 대상 마지막으로 고해상도에서 SEM에 기록 됩니다 (몇 나노미터 이미지 픽셀). 리본 처리 도구 어떤 ultramicrotome에 개조 될 수 있는 시연입니다. 그것은 배열 생산 및 단면 칼 보트에서 기판 제거와 함께 도움이 됩니다. Sem에서의 배열 자동된 이미징 허용 하는 소프트웨어 플랫폼을 설명 합니다. 직렬 블록-얼굴 SEM (SBF-SEM) 집중 된 이온 빔 SEM (거짓말-SEM) 등의 큰 볼륨 그들 데이터를 생성 하는 다른 방법에 비해이 방법은 두 가지 주요 이점이 있다: (1) 수 지에 포함 된 샘플은 보존, 이기는 하지만 썬 업 버전. 그것은 다른 방법으로 얼룩진 고 다른 해상도로 촬영 될 수 있습니다. (2)로 섹션 후 얼룩이 질 수 있다, sem의 이미징에 대 한 대비를 소개 하는 조직 블록 전도성 렌더링 중 금속으로 샘플 강하게 블록 스테인드를 사용 하 여 필요는 없습니다. 이것은 메서드를 사용 하면 다양 한 재료와 생물학 질문에 적용할 수 있습니다. 특히 사용된 자료 예를 들어, 생 은행 및 병 리 실험실에서 수 있습니다 직접 포함 되며 3d에서 재구성.
조직 ultrastructural 해상도 큰 볼륨을 재구성을 위해 SEM에 따라 다른 이미징 방식의 번호 사용된1되었습니다: 포괄적인 리뷰는 사용할 수 있는 예., SBF SEM2, 거짓말-sem의3및 배열에 대 한 (에서)4의 tomography 후자의 방법 샘플 자료는 다양 한 기판에 직렬 섹션으로 유지 되지만, SBF SEM과 거짓말-sem의 파괴적인 방법이 있습니다, 샘플 블록에 노력 하 고 이미징 동안 그것을 사용. SEM에 수 지의 충전 때문에 그들은 또한 강력 하 게 금속된 샘플 블록5에 따라 다릅니다.
다른 한편으로, 특정 세포 또는 조직 샘플 내 관심의 구조 식별 특히 상호 빛과 전자 현미경 검사 법 (클레 멘 타인)6,,78에서 이익 수 있습니다. FLM을 사용 하 여 대상에 대 한 걸이 형광 신호9를 끄다 것 때문에 많은 양의 중 금속의 응용 프로그램을 하겠습니다. 이러한만 약간 금속된 샘플에 대 한에 배열 될 수 있습니다 쉽게 후 무거운 금속으로 얼룩진 LM 이미징 후 이후 선택 방법입니다. 또한, 샘플의 거의 모든 종류에서 사용할 수 있습니다, 그리고 심지어 일상적인 샘플의 병리학에서 보물 가슴10.
또 다른 큰 장점은 계층적11 또는 다중 해상도 이미지12에 대 한 잠재력은: 모든 고해상도 이미지를 필요는 없습니다, 목표는 다른 형식 (예를 들어, FLM) 또는 선택할 수 있습니다 저해상도 SEM 이미지입니다. 만 재미 있는 지역 조직 또는 세포 인구에서 고해상도의 이미징 디지털 데이터 저장 공간을 절약 하 고 쉽게 처리 하는 작은 이미지 데이터 세트를 생성. 여기, AT 워크플로 오히려 약하게 금속된 샘플을 사용 하 여 설명 된다: 식물의 뿌리 (애기 thaliana) 냉동 고압 친수성 수 지에 포함 된.
배열 준비, 스테인드, 그리고 FLM에 SEM, 몇 군데 고 이미지 스택을 등록 하는 방법을 설명 합니다. 또한, FLM 볼륨의 3D 개조를 사용 하 여 나노 해상도 sem 이미징에 대 한 특정 셀을 선택 하는 방법을 보여 줍니다.
참고: 샘플 블록 생산 해야 하 고 일부 중 금속을 포함. 고정 및 그림 1A-B 에 나와 있는 두 개의 샘플 되었습니다 프로토콜을 포함11곳에서 설명 합니다. 즉, 그림 1A 샘플 화학적으로 고정 되었다, 1% OsO4, 1 %uranyl 아세테이트와 다음 첫번째와 Spurr의 수 지에 포함 된 일괄적 스테인드. 샘플 그림 1B에서 고압 얼, 아세톤에 0.4 %uranyl 아세테이트와 대체 및 Lowicryl HM20 수 지에 포함 된 고정. 파우더 무료 장갑을 사용 하 여 다음 준비 단계.
1. 배열 만들기
2. LM 이미징 얼룩
참고: 다른 얼룩/라벨 메서드는 가능, 면역 형광 검사 프로토콜을 포함 하 여. 여기 직접, 오히려 불특정 얼룩 세포 벽을 대략적으로 선택 됩니다.
3.는 FLM에서 이미지 스택에 기록
4입니다. 등록 FLM 이미지 스택
5. 얼룩이 지 고 SEM 이미지 장착
주: 얼룩 솔루션 준비 테이블의 자료를 참조 하십시오. 솔루션을 저장할 수 있습니다 4 ° C에서 최대 12 개월까지 빛과 공기 로부터 보호.
주의: 리드 시트르산과 uranyl 아세테이트 독성이 있는 중 금속을 포함. 장갑을 착용 하 고 지방 자치 단체의 지시에 따라 폐기물 처리.
6. 계층적 sem 이미지
참고: 필드 방출 SEM에서에서 선택 낮은 기본 에너지 (3 kV 또는 낮은), 빔 보조 또는 다시 흩어져 전자의 효율적인 수집을 위해 800 pA, 충전을 방지 하 고 적당 한 작업 거리 50에서 범위에 있는 현재. 빔 전류 선택 샘플 속성에 따라 달라 집니다 (예., 수 지 포함); 또한 전자 복용량 절충 한 작은 전류 (샘플에 덜 유해한) 그리고 높은 전류, 속도 이미징에 대 한 유익 하 고 따라서 총 이미지 수집 시간을 낮춘 다는 것입니다. 다시 흩어져 전자 전용된 탐지기 좋은 대조를 제공 하 고 샘플의 충전에 덜 민감한 적게 샘플의 표면 유물 (주름, 칼 자국)의 표시. 밝기 및 대비는 히스토그램을 중심으로 조정 되어야 한다.
7입니다. 등록의 SEM 이미지 스택
워크플로 수 지 블록에 포함 된 샘플 (그림 1) 시작을 여기 설명 합니다. 샘플 준비 하는 동안 일부 중 금속은 조직에 도입 되어야 하지만 그것은 오히려 강한 금속에 대 한 최적화 된 프로토콜을 사용 하 여 필요가 없습니다. 그림 1A (유채과 야채) 블록-스테인드 통상 1% OsO4 와 1 %uranyl 아세테이트, 그림 1B 에서 애기 루트는 약하게만 메탈 0.5 %uranyl 아세테이트를 사용 하 여 식물 뿌리를 보여 줍니다. 형광 담금질 하는 경향이 일부 중 금속 후자 샘플 유형 상호 접근에 대 한 가장 적합 하다. 몇 백 섹션의 배열 수 있는 전용된 기판 홀더 (그림 2)와 (그림 1C)을 생산. 형광 라벨 후 같은 배열 표준 넓은 필드 FLM (그림 1D)에 몇 군데 다음 헤비 메탈 솔루션 스테인드 되며 다른 해상도 (그림 1E-G) SEM에 몇 군데.
배열, 재현할 수 세대에 대 한 중요 한 도구는 기판에 톰의 칼 보트에서 여러 리본을 배치 하는 경우에 특히는 기판 홀더 (그림 2A, 저자의 연구실에 맞춤형)와 점보 다이아몬드 현미경 슬라이드 (그림 2B)에 맞게 충분히 큰 보트 칼. 리본의 좋은 관측 수 평면 초승달 모양 필요 하 고 플라즈마 기판의 청소에 의해 달성 될 수 있다: 증류수의 작은 물방울 그림 2C (치료 기판)에서 기판에 렌즈 모양의 구조를 형성 한다 박막 (그림 2D, 플라즈마 활성화 기판) 하지만. 이러한 조건 하에서 ITO 코팅 coverslip의 마른 부분에 부착 된 리본은 쉽게 시각화 (그림 2E)와 관찰 하 고 수 물에서 기판의 리프트 아웃 동안 제어.
예를 들어, 배열 propidium 요오드 화물 식물 세포 벽을 물 들일 표준 넓은 필드 FLM (그림 3A)와 몇 군데 있었다. 이후 섹션은 100 nm 두께, 심지어 과도 같이 얼룩 약간 모호 하 게 소개. 등록 후, 완전히 복원 된 볼륨에 포함 된 두 개의 셀 3d에서 고해상도 이미징 이미지 스택 (그림 3B)에서 선정 되었다 (참고 추가 영화 S1). 추가 uranyl 아세테이트 및 리드 시트르산과 얼룩, 다음 배열 몇 군데는 SEM. 개요, 60 nm 이미지 픽셀; 기록 표시 그림 3 C 이미지의 중앙에 어두운 광장 어디 자동 초점 기능, 실행 하 고 추가 복용량 약간의 오염에 지도 위치를 나타냅니다. ROIs 그 직렬 섹션 (조각 51 248 435 조각의 총에서)에 적합 한 5 nm 이미지 픽셀 크기 다음 기록 된 FLM 스택에서 선택한 두 개의 대상 셀을 포함 하 (그림 3D; 보충 영화 S2참고).
여기에 설명 된 sem에서 배열의 자동화 된 계층적 이미징 소프트웨어/하드웨어 플랫폼 솔루션 ZEISS 아틀라스 5로 이루어졌다. 전체 배열에 대 한 개요와 SE 검출기를 사용 하 여 만들어진 첫째, 매우 큰 (1000 nm) 이미지 픽셀 및 매우 낮은 유지 시간 (그림 4A). ROI만 조직 개요 첫 번째 섹션에 배치 하 고 배열의 다른 모든 섹션에 전파 했다. 이 섹션 세트 60 nm 이미지 픽셀 (그림 4B) 긴 망설임 시간을 사용 하 여 다음 기록 했다. 마지막으로, 두 대상 셀에 1을 더한 단계 부정확, 담당 하는 세포를 둘러싼의 "레이어"를 포함 하는 사이트 집합 다음 매개 변수를 설정 했다: ESB (에너지 선택적 후방 산란) 검출기, 5 nm 이미지 픽셀, 아주 긴 (40 µs) 면만 시간 ( 그림 4C). 이러한 이미지를 확대 subcellular 세부 사항 (그림 4D) 그들 (V), 미토 콘 드리 아 (M), 핵 (N), 및 바인딩과 그물 (화살표) 등을 보여 줍니다. 또한 하나의 목표 셀의 subcellular 세부 사항에 전체 배열에 대 한 개요에서 확대에 대 한 보충 영화 s 3 을 참조 하십시오.
여기 (200 섹션)에 표시 된 배열 플러스 추가 250 섹션 중 약 8 h 생산 했다, LM, 그리고 언젠가 FLM에 (수동으로) 기록에 대 한 얼룩 한 밤. 후 얼룩 개별 배열 수에 따라 총에서 약 1-2 시간 걸립니다. Sem의 녹음에 대 한 몇 시간 아틀라스 실행 설정 및 자동된 녹음은 3-4 h 중간 해상도 (60 nm 픽셀 크기) 섹션 세트 (200 섹션, 450 x 200 µ m2) 및 고해상도 (5 nm 픽셀 크기)에 대 한 약 5 일 투자 수익 (200 섹션, 55 x 30 µ m2) 두 개의 대상 셀을 포함 하. Note는 여기에 표시 된 샘플의 낮은 금속 내용으로 인해 매우 느린 검색 속도 고해상도 투자 수익에 대 한 40 µs의 드웰 타임 (현재 사용할 수 있는 탐지기)에 대 한 암시는 좋은 신호 대 잡음 검출을 도달 하는 데 사용할 했다.
일부의 단계에서 전체 워크플로 경향이 함정: 이상적으로 리본 더 많거나 적은 직선과 (그림 5A) 올바른 순서로 배치 해야. 그러나, 구부러진 (그림 5B), 곡선된 (그림 5D), 또는 심지어 깨진된 리본 종종 생산 됩니다. 이 비대칭 또는 unevenly 침투 샘플에서 뿐만 아니라 잘못 된 트리밍 (선도 및 정확 하 게 병렬), 또는 비-균일 하 게 적용된 접착제, 발생할 수 있습니다. 특히 성가신 샘플은 부드럽고 매우 하드 구성 요소가 포함 된. 후자의 구성 요소 (그림 5C) 여기에 표시 된 식물 뿌리의 세포 벽과 같은 침투 하기 어려울 수 있습니다. 이 경우, 주름 (화살촉) 가변 압축 및 단면 동안 휴식에 의해 쉽게 발생할 수 있습니다. 대 한 sem에서 이미지, 자동 곡선된 리본 되지 않습니다 큰 문제 이후는 ROIs 리본의 곡률에 맞게 회전 될 수 있습니다.
프로토콜에서 다른 중요 한 단계 얼룩: 부적절 한 세척 잔류물 (그림 5E, F), 섹션에서 발생할 수 있고 최악의 경우 ( 그림 5 층에 두 개의 대상 셀 중 하나에 원) 가장 흥미로운 영역을 커버. 또한, 먼지 (그림 5D, 강하게 산란 입자) 더러운 기판 캐리어와 함께 칼 보트, 예를 들면에 소개는 심각한 문제가 발생할 수 있습니다: FLM, 먼지는 높은 형광 수 (cf. 보충 영화에에서 몇 조각 S1) 일부 등록 알고리즘 작동 하지 않습니다에 같은 정도. 그러나, TrakEM17 에 "정렬" 기능 추가 영화 s 1에서 같이 이러한 스택을 처리할 수 있습니다.
그림 1: 워크플로 상호 계층적 이미징. 수 지 블록 (A, 강력 하 게 증 착된 샘플)에 포함 된 샘플에서 시작, 샘플 첫 손질된 (B, 약하게 금속된 샘플) 이며 다음 배열 직렬 섹션 (C)의 여러 개의 리본으로 구성 된, 여기에 배치 된 ITO 코팅 coverslip ultramicrotome는을 사용 하 여 생산 됩니다. 형광 염료와 염색, 후 이미지의 넓은 필드 FLM (D)에 기록 됩니다. 소금 추가 라운드 중 금속 얼룩 후 스택은 몇 군데 SEM (E-G)에서 다른 해상도 (이미지 픽셀 크기). 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 2: 배열의 준비 도구. 표준 ultramicrotome (A)에 연결 하는 움직임의 7 축 micromanipulators에서 조립 하는 기판 홀더: 나사, 동그라미, 강조는 (1) 수직 및 수평 운동 (2) 및 (3) 기판 캐리어의 기울이기 . 여기 슬라이드 크기의 알루미늄 캐리어 (B)에 장착 된 플라즈마 활성화 실리콘 웨이퍼의 조각으로 대형 기판 (화살표)를 맞게 특대 보트 점보 다이아몬드 칼. 20 µ L 방울 증류수 치료 실리콘 웨이퍼 기판 (C) 또는 플라즈마 활성화 기판 (D)에 배치. 4 리본 칼 보트에 떠 있는 그들의 낮은 끝에 의해 이토 코팅 coverslip에 연결 된. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 3: LM 데이터와 sem의 데이터의 상관 관계. FLM (A, B)와 (A, C) 개요 및 대상 셀 (B, D) 기록 및 SEM (C, D). (B) 소프트웨어 줌 이며 원래 데이터 기록 했다 1,388 x 1040 화소 카메라 칩에 40 X 객관적 렌즈와 60 nm 이미지 픽셀 크기, 및 (D) (C)는 기록 하는 동안 5 nm 이미지 픽셀 크기를 보여주는 진정한 해상도 SEM.에 있는 증가 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 4: 계층적 ZEISS 아틀라스 5 제공을 사용 하 여 sem에서 이미지 배열 개요 1000 nm 이미지 픽셀 SE 검출기 (A)를 사용 하 여 기록. 섹션은 모든 섹션에서 조직에 배치 하 고 60 nm 이미지 픽셀 (B) 기록 수익 설정 합니다. 사이트 설정 직렬 수익 대상 셀에 배치 하 고 5 nm 이미지 픽셀 (C)와 함께 기록 합니다. (D) 같은 고해상도 이미지로 확대, 그들 (V), 핵 (N), 미토 콘 드리 아 (M), 및 바인딩과 그물 (화살표) 같은 세포내 막 구획 표시 됩니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
그림 5: 전형적인 문제. 1. 단면 과정에서 발생 하는: 구부러진 (B) 또는 곡선된 리본 (D), 또는 심지어 주름 (C) 리본 이토 코팅 coverslips 이상적으로 직선 (A), 하지만 불규칙 압축 단면 중에 발생할 수 있습니다. 2. 단면 및 얼룩 동안 기판 및 물, 예를 들면에 리본 처리로 인 한: 빛 입자를 기판 (D)에 뿌리고, 섹션 e에서(원), 또는 먼지에 물방울의 가장자리 조직 부족 때문에 밖으로 얼룩져 (F) 얼룩 후 세척. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.
보충 영화 S1: FLM 이미지 스택. 435 이미지 피지16 TrakEM17 를 사용 하 여 정렬 하 고 동영상 파일 (.avi)로 저장 됩니다. 이 파일을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.
보충 영화 S2: SEM 이미지 스택. 210 이미지 피지16 TrakEM17를 사용 하 여 정렬. 이 데이터 집합의 원래 스택 (300 이미지) 15 기가바이트 했다. 3.3 GB에서 스택 (정렬 하 고 두 셀을 대상만을 자르기) 후 소형화, 그것은 x에 확장 했다 y 0.2의 요인에 의해 피지를 사용 하 여 및 다음.avi 동영상으로 저장. 이 파일을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.
보충 영화 S3:는 SEM.에서 다른 해상도 수준으로 확대 영화에서 만들어지고.mp4 형식에서 아틀라스 5 소프트웨어에서 내보낸. 이 파일을 다운로드 하려면 여기를 클릭 하십시오.
대상 멀티 모달 계층에 의해 조직 내에서 특정 셀에 대 한 워크플로 시연 했다: 수 지에 포함 된 샘플 사용자 정의 설계 기판 소유자를 사용 하 여 전도성 기판에 배치 되는 직렬 섹션의 배열로 나누기입니다. fluorophore로 후는 FLM에서 이미징, 재건된 볼륨 대상 셀을 선택 하는 데 사용 됩니다. 후 추가 얼룩 대비 소개 중 금속 라운드, 이러한 목표는 SEM는 자동화 된 소프트웨어 플랫폼을 사용 하 여 나노 스케일 해상도에서 몇 백 섹션에 몇 군데는.
생산 몇 가지 긴 리본을 조밀 하 게 포장된 배열, 기판 홀더 여기에 설명 된 것과 비슷한가 필요 합니다. 유능 하 고 환자 사람 연결 하 여러 리본 실리콘 기판, 반 칼 보트에 열 중 하 고 리본 기판에 앉아있을 때까지 점차적으로 수 위를 낮추는 방법으로 배열을 검색할 수 있습니다. 그러나,에 있는 우리의 경험, 기판은 칼 보트 (1.3.2 프로토콜에서에서 참조 참고)의 어떤 부분을 만질 때 형성을 무 너 뜨 리는 경향이 있다. 또한,이 절차는 훨씬 더 어려운 ITO 코팅 기판: (1) 때문에 이토 유리의 투명도, 그것 보고 어렵습니다 물의 가장자리 리본 끝; 첨부 해야 (2) ITO 코팅 표면 고광택된 실리콘 웨이퍼 보다 훨씬 거칠어 있기 때문에, 리본 리프트- 작은 조각 몇 가지 섹션으로 구성 된 플 로트 수 있습니다, 따라서 섹션의 순서를 파괴 하는 동안 휴식 하는 경향이.
전체 워크플로 FLM 데이터에 상관 없이 가능한 이기도합니다. 이 경우에, sem에서 데이터 컬렉션 여러 세션에서 할 수 있습니다. 초기 3D 재구성 또는 적어도 낮은 또는 중간 해상도 데이터의 평가 대상 식별 해야 할 수 있습니다. 또한, 기존의 조직학 얼룩 명시 LM에 대 한 (안 필요한 FLM)을 적용할 수 있습니다. 물론, 다른 옵션6,7,8 은18에 초기 논문에서 이미 시연으로 배열에 라벨 또는 유전자 형광 성 단백질 (XFPs) 인코딩 또는 미리 라벨을 포함 하는 항 체 와 샘플 준비 중 형광의 보전.
설명한 방법의 일반적인 제한은 특정 두께의 섹션 및 3D 볼륨의 결과 개별 샘플링을 사용 하 여: SEM 섹션 표면 (d에서에서 유일한 데이터 수집 이후 Z 해상도 섹션의 두께 만큼 좋은 수 선택 기본 에너지/방문 에너지에 epending). 이 결과 3D 볼륨 이방성 복, 예를 들어있다는 뜻., 100 nm3 경우 100 x 5 x 5 nm 섹션과 이미지 픽셀 크기가 5 nm 사용 됩니다. 1 µ m 아래 크기 범위에서 아주 작은 요소,이 대 한 진정한 ultrastructural 충분 한 않을 수 있습니다. 더 기술적인 한계 이미징 자동 SEM에서 사용 하는 무대의 정확도 이다. 이 때문에, 전체 대상 지역 몇 군데 되도록 무대 정확도의 규격 보다 더 큰 ROI를 선택할 필요가 있다.
블록-얼굴 이미징 방법 SBF SEM과 거짓말-sem의에 비해, 상호에 위에서 설명한 대로 이방성 복의 결정적인 단점이 있다. 거짓말-SEM, 5 nm3 x 5 x 5의 등방성 복 적절 한 드리프트 보정 장소에 있을 때 얻을 수 있습니다.
배열의 준비 하는 동안 섹션의 손실로 인해 재건 볼륨에서 간격 SBF SEM와 거짓말-SEM. 발생 하지 문제가 있을 접착제에 의해 좋은 리본 안정화, 일반적으로 이것이 리본의 마지막 부분에 대 한 문제: 나이프는 속눈썹을 사용 하 여에서 그것을 풀어 놓을 때 손상 될 수 있습니다. 그러나, 우리의 경험의 모든 20-50 단원의 한 부분 손실 않습니다 하지 영향 이미지 등록.
다른 한편으로, 배열 후 얼룩 가능성 좋은 신호 및 SEM 이미징, 여기에 표시 된 루트 팁 냉동 고압 등 약하게 금속된 샘플에도 대비 수 여. 따라서, 수많은 화학 고정 및 금속 단계에 의해 최적의 ultrastructural 보존 타협을 필요는 없습니다. 또한, 중간 정도의 경화와 병 리 실험실에서 일상적인 샘플 우수한 데이터10제공합니다. 일반적으로 이러한 포스트 포함 대비 향상 SBF SEM과 거짓말-sem의 대 한 불가능 하다. 또한, 이러한 메서드는 파괴 하 고, 이후 즉, 이미징, 계층적 다른 해상도 및 사이트에서 이미징 또는 시간에서 나중에 지점에서 반복된 이미징 동안 샘플 사용 불가능 합니다. 원칙적으로, 무제한 볼륨, 큰 FOVs (예를 들어, connectomics에서 전체 마우스 두뇌에 대 한 여러 밀리미터까지)으로 구성 된 모자이크, 바느질에 의해 만들어지고 섹션의 거 대 한 숫자에 거짓말-SEM, 100 µ m x 100 µ m 넘어 FOVs에에서 의해 취득 될 수 있다 일상적인 악기와 함께 달성 하기 어렵다입니다.
SBF SEM과 거짓말-sem의 위에서 언급 한 방법 모두 단면화 및 완전 자동화 된 방식으로 같은 악기 내 이미징 수행 이후 설명에 워크플로 추가 자동화 확실 한 장점 것입니다. 단면 자동화의 한 종류 존재: Kapton 테이프를 사용 하 여 기판 등으로 배열 한 FLM에서 이미지 어렵다 하지만 The ATUMtome12 생성 하 고 수집 섹션의 수천 수 있습니다. 여기에 사용 되는 ITO 코팅 coverslips에 최고 해상도 영상 가능 해야 합니다. 자동화에 대 한 추가, 매우 바람직한 대상 FLM 데이터 스택 기록 될 것 이다. 다른 한편으로, 자동화 비쌀 수 있다 고 기판 홀더를 제외 하면 여기에 제시 된 워크플로 조건 (하드웨어)만 계측 일상적인 EM 실험실 또는 핵심 시설, 낮은 만들기에서 일반적으로 사용할 수 있는 액세스 수준.
키트는 기판 홀더의 기능 모델의 공급에 대 한 Boeckeler 계기에 의해 환급 받았다. 마 탈 러 ZEISS 현미경 GmbH,이 문서에 언급 된 현미경 시스템의 제조 업체의 직원입니다. 또한, ZEISS ZEISS 아틀라스 솔루션 패키지 다양 한 현미경과 거짓말-sem의 악기에 대 한 큰 영역, 3D 이미징 응용 프로그램에 대 한 특정 솔루션을 제공합니다. 다른 모든 저자를 사용 없다 공개 수 있습니다.
이 작품은 교육과 연구, 프로젝트 MorphiQuant-3 차원에 대 한 독일 연방 내각에서 그랜트 FKZ 13GW0044에 의해 지원 되었다. 기술 지원에 감사 Carolin Bartels 하 고.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Instrumentation | |||
Ultramicrotome | RMC | PT-PC | Alternative: Leica UC7 |
Substrate holder | RMC | ASH-100 | Alternative: home built |
Plasma cleaner | Diener | Zepto 40kHz | Alternatives: Ted Pella Pelco or other benchtop plasma cleaner Example Parameters for Diener Zepto with 40kHz generator (0-100W); 0.5 mbar, 5 sccm (Air), 10% performance |
Widefield fluorescence light microscope | Zeiss | Axio Observer.Z1 | Alternatives: Leica, Nikon, Olympus |
Fluorescence filter set | Zeiss | 43 HE (Cy3/DsRed) | |
Objective lens | Zeiss | Zeiss Neofluar 40x | 0.75 NA |
Decent workstation able to handle GB-sized image data | |||
FESEM | Zeiss | Ultra 55 | Alternatives: FEI, Jeol, Hitachi, TESCAN |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sectioning | |||
Razor blades | Plano | T585-V | |
Diamond knife for trimming 45° | Diatome | DTB45 | |
Diamond knife for trimming 90° | Diatome | DTB90 | |
Jumbo diamond knife for sectioning | Diatome | DUJ3530 | |
Silicon wafer (pieces) | Si-Mat | Custom Made | Doping: P/Bor, orientation: <100>, thickness: 525 ± 25 µm, resistivity: 1-30 Ω-cm http://si-mat.com/silicon-wafers.html |
ITO-coated coverslips | Balzers | Type Z | 22 × 22 × 0.17 mm https://www.opticsbalzers.com/de/produkte/deckglas-fenster/corrslide.html |
Aluminium carrier | Custom Made | 76 × 26 mm | |
Wafer forceps | Ideal-tek | 34A.SA | |
Stubs forceps | Dumont | 0103-2E1/2-PO-1 | Dumoxel-H 2E 1/2 |
Diamond scriber | Plano | T5448 | |
Eyelash/very soft cat's hair | Selfmade | Alternative: Plano | |
Brush | Selfmade | ||
Pattex contact adhesive | Pattex | PCL3C | Kraftkleber Classic (the yellowish one) |
Fixogum | Marabu | 290110001 | for fixing substrate to carrier |
Adhesive tape | 3M | 851 | for fixing substrate to carrier |
Isopropanol | Bernd Kraft | 07029.4000 | |
Xylene | Carl Roth | 4436 | thinner for glue mixture |
Rotihistol | Carl Roth | 6640 | alternative, limonene based thinner |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Software | |||
Image processing | Open source | Fiji (http://fiji.sc/#download) | |
Image acquisition | Zeiss | Atlas 5 AT (module for Zeiss SEM) | Alternative for automated image acquisition: WaferMapper: https://software.rc.fas.harvard.edu/lichtman/LGN/WaferMapper.html |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Staining | |||
Propidiumiodide | Sigma-Aldrich | P4170 | Stock solution: 1.5 mM in 0.1 % sodium azide |
Uranylacetate | Science Services | E22400 | |
Lead(II) Nitrate | Merck | 107398 | |
Tri Sodium Citrate Dihydrate | Merck | 106448 | |
NaOH pellets | Merck | 106469 | |
1M NaOH solution | Bernd Kraft | 01030.3000 | |
Glass petri dish | Duran | 23 755 56 | |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Mounting | |||
Stubs | Plano | G301F | |
Carbon pads | Plano | G3347 | |
Copper tape | Plano | G3397 | double-sided adhesive, conductive |
Silver paint | Plano | G3692 | Acheson Elektrodag 1415M |
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Solutions/mixtures | |||
Adhesive mixture for coating blocks | Pattex contact adhesive /xylene as thinner, ratio 1:3. (Alternative for xylene: Rotihistol) | ||
Reynolds lead citrate | 50 mL: Dissolve 1.33 g of lead(II) nitrate in 10 mL of dH2O. Dissolve 1.76 g of tri-sodium citrate dihydrate in 10 ml dH2O. Mix both and add 1 M sodium hydroxide until the solution is clear. Fill up with dH2O to 50 mL. | ||
Propidium iodide staining solution | Prepare 1:1500 dilution from stock in dH2O. Vortex for adequate mixing. | ||
Aqueous uranyl acetate | Dissolve 3 % uranyl acetate in dH2O (mix thoroughly). |
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