超快体电子显微镜, 自动超快体成像, 体电子显微镜 • 1 min reading time

成像中心如何从超快体电镜成像中受益?

同时管理大量的研究项目已经成为了现如今的成像中心们所面临的一大困难。

由于成像资源有限,为每个项目利益相关者提供针对他们的研究问题的所需数据就成为一项繁重的任务,并且可能导致项目积压。成像中心的设备操作员可能会感到压力,并且由于缺乏可用资源或时间而可能会拒绝项目。而近年来这种情况更是持续增长恶化,因为科学家对更大或更复杂的样本(例如整个器官或大块组织)成像的需求在不断增加。那么,哪些类型的项目需要耗费成像中心大量的时间,超快体电镜成像的解决方案又能够如何帮助他们呢?

高通量成像如何使成像中心受益?

高通量电子成像能是成像中心受益的原因有许多。它可以更快地将结果提供给涉众,并且可用于对更多或更大的样本成像,还能帮助用户定量比较多个样本的数据。但是,我们究竟将如何在电子成像中实现更高的通量呢?

首先,我们可以通过使用更快的检测器或照相机来提高图像收集的速度,另外我们可以通过有效的样本交换或加载多个样本的能力,来确保系统可以快速处理大量样本。有了足够快的系统,就可以对整个样本进行快速成像,然后离线进行数据分析。因此,操作员不再需要在显微镜后面花费大量时间来搜索感兴趣的结构,系统从而得以开始收集数据的工作,同时操作员可以自由地进行分析或协助其他工作。总体而言,这种方法可以大大减少从获得样本到获取结果过程的时间,这对于为病理学或诊断实验室提供服务的成像中心而言至关重要。

这种方法的另一个好处是它可以用作记录数据的无偏差法:对样本进行整体成像,而不是仅对研究问题相关的特定部分成像。无偏差法对于对比研究特别有用,在对比研究中,需要对多个样本进行成像并进行比较,以观察健康状况和患病状况,或是观察药物治疗或基因改造的效果。这可以为疾病提供新的独特见解[1],而且速度明显更快。

体电子显微镜

对于成像中心的许多项目,二维数据足以回答研究问题。但是,生命的过程很少在两个维度上发生,因此需要3D成像才能充分了解组织或生物体中的相互作用。因此,一些研究领域会相当程度地依赖体电子显微镜技术来检查其样本的超微结构。通常来讲,体电子显微镜项目面临一个共同的挑战:在大规模环境中对纳米级细节的需求。此类项目可能需要在常规电镜上连续成像数周或数月,而因此其他研究项目则必须搁置。我们来看一些具体的案例细节。

在细胞生物学和结构生物学中,通过体电子显微镜绘制细胞、组织和器官的图谱可洞悉组织结构以及不同细胞类型之间发生的相互作用。这些超微结构数据集通常单独用作数据点,或作为更复杂的成像方法的基础。例如,整个生物体的超微结构图为荧光显微镜下的观察提供了背景,并有助于了解模型生物体中基因表达的模式[2,3]。但即使是像秀丽隐杆线虫或鸭嘴兽一样的小模型动物也需要成千上万的图像块才能完整成像[3]。

在神经生物学中,超微结构数据通常用于连接组学,这是一个旨在绘制神经连接以了解行为、学习和疾病的研究领域。 电镜已成为进行连接组学的主力军,因为它是唯一适用于以纳米分辨率明确识别神经元和突触的技术。但是,以如此高的分辨率对大量图像进行成像在数据收集方面带来了独特的挑战。甚至果蝇的大脑(体积小于1 mm3)也需要生成数百兆字节的数据[4]。而且,较大的模型系统所需的时间和生成的数据都可能更大。因此,通过高通量成像系统加快数据采集速度对于成像中心的运作是非常有益的。

Delmic目前正在开发一种功能强大的超快体电镜,由于其能够保证持续的高通量,它可以显著提高成像中心的产出,同时提升用于回答研究问题的数据的数量和质量。此解决方案可以使一些由于单个样本的体积问题或由于需要对多个个体进行比较而无法进行的项目成为了可能。

博客最上方图片是Delmic的超快体电镜开发原型上获得的缝合显微照片。原型图像显示了使用Delmic新型透射检测器原型对四氧化染色树脂包埋的大鼠胰腺进行成像的区域。

如果您想了解更多此解决方案的可能性,欢迎注册参与最新一期的网络研讨会,与Job Fermie博士一同探讨超快体电镜的无限可能!

使用Delmic的全新超快体电镜,实现可持续高通量成像

时间:6月25日(周四),北京时间晚上7点

 

  • 应用专家Fermie博士将详细介绍Delmic即将推出的多束电子显微镜,以及其用于快速捕获数据的64束光束的结构和机制
  • 您将了解使用该系统进行研究能够实现什么的可能性以及它能切实帮您解决的问题
  • Fermie博士还将为大家展示在开发原型的过程中获取的应用数据
https://request.delmic.com/hubfs/Website/News/20200602%20Fast%20EM%20webinar_news.png
网络研讨会

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