
Rasterelektronen-Mikroskopie mit fokussiertem Ionenstrahl
Hochaufgelöste isotrope Volumendaten für präzise 3D‑Rekonstruktionen
Schematische Darstellung eines typischen Workflows

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In eine in Harz eingebettete Probe wird mit einem fokussierten Ionenstrahl ein Graben geschnitten, bis die relevante Struktur sichtbar wird.

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Die soeben freigelegte Probenoberfläche der relevanten Struktur wird abgebildet. Dieser Schnitt- und Bildgebungsvorgang wird so lange wiederholt, bis die gesamte relevante Struktur abgebildet wurde.

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Die aufgenommenen EM-Bilder werden verarbeitet und digital zu einem 3D‑Datensatz zusammengeführt. Die Zellkompartimente lassen sich identifizieren und segmentieren.

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Der segmentierte 3D‑Datensatz kann visualisiert, untersucht und statistisch analysiert werden.
Anwendungsbeispiele
Hochaufgelöste isotrope Visualisierung der zellulären Ultrastruktur in 3D
3D‑Imaging von HeLa-Zellen
Automatisiertes 3D‑Serien-Imaging mit der FIB-SEM-Technologie von ZEISS
Mit dem fokussierten Ionenstrahl wurden sequenziell 8 nm dicke Schnitte der Probe abgetragen, während das freigelegte Blockface mit einem SEM gescannt wurde. So entstand ein hochaufgelöstes 3D‑Volumenbild. Die automatisierte Segmentierung und Visualisierung der Zellkomponenten wurde mit einem – in arivis Cloud trainierten – Deep-Learning-Modell in arivis Pro durchgeführt, sodass die verschiedenen Zellkomponenten visualisiert und quantifiziert werden konnten.

Bild mit freundlicher Genehmigung von Dr. Louise Hughes, Oxford Brookes University, Vereinigtes Königreich
Charakterisierung des Golgi-Apparats
Erkenntnisse zur Bedeutung für Proteinmodifikation und -transport
Dieses Bild zeigt die 3D‑Rekonstruktion des Golgi-Körpers einer Alge aus einem FIB-SEM-Datensatz. Der Datensatz unterscheidet zwischen der cis- und der trans-Seite des Golgi-Netzwerks (gelb/rot: cis-Golgi, violett/blau: trans-Golgi). Durch die Segmentierung der Zellkomponenten aus den hochaufgelösten Datensätzen, die mit der ZEISS Crossbeam FIB-SEM-Technologie aufgenommen wurden, lassen sich die internen Komponenten präzise charakterisieren und quantifizieren.