En 3D-kartografisk beskrivelse af cellen ved Hjælp af Cryo Soft X-ray Tomography

Billeddannelsesteknikker er grundlæggende for at forstå celleorganisation og maskiner i biologisk forskning og de beslægtede områder. Blandt disse teknikker tillader cryo soft X-ray tomography (SXT) billeddannelse af hele kryo-bevarede celler i vandvinduet røntgenenergiområde (284-543 eV), hvor kulstofstrukturer har iboende højere absorption end vand, hvilket muliggør 3D-rekonstruktion af den lineære absorptionskoefficient for materialet indeholdt i hver voxel. Kvantitativ strukturel information på niveau med hele celler op til 10 μm tyk kan derefter opnås på denne måde med høj gennemstrømning og rumlig opløsning ned til 25-30 nm halv tonehøjde. Cryo-SXT har vist sig relevant for den nuværende biomedicinske forskning, idet den har givet 3D-information om cellulære infektionsprocesser (virus, bakterier eller parasitter), morfologiske ændringer på grund af sygdomme (såsom recessive genetiske sygdomme) og hjulpet os med at forstå lægemiddelhandling på celleniveau eller lokalisere specifikke strukturer i det 3D-cellulære miljø. Ved at drage fordel af den indstillelige bølgelængde ved synkrotronfaciliteter kan spektromikroskopi eller dens 3D-modstykke, spektrotomografi, også bruges til at afbilde og kvantificere specifikke elementer i cellen, såsom calcium i biomineraliseringsprocesser. Cryo-SXT giver supplerende information til andre biologiske billeddannelsesteknikker såsom elektronmikroskopi, røntgenfluorescens eller synlig lysfluorescens og bruges generelt som en partnermetode til 2D- eller 3D-korrelativ billeddannelse ved kryogene forhold for at forbinde funktion, placering og morfologi.