Serial-Blockface-SEM

Das Gehirn ist ein komplexes Organ mit Millionen von neuronalen Verbindungen und Signalwegen. Mit einem besseren Verständnis des Zusammenhangs zwischen Struktur und Funktion des Hirngewebes lässt sich diese Komplexität genauer bestimmen. So lässt sich leichter nachvollziehen, wie neuronale Netze aufgebaut sind und wie (auf lange Sicht) bestimmte Pathologien mit medizinischen Interventionen behandelt werden können. 

Die SBF-SEM ist die adäquate Lösung für die Abbildung und Verfolgung von Neuronen mit langen, dünnen Fortsätzen wie Dendriten und Axonen. Insbesondere Neuronen in Zellkulturen lassen sich nur schwer abbilden. Der hohe Anteil an nichtleitendem Harz macht die Probe anfällig für Aufladungen. Focal Charge Compensation schwächt die Aufladungseffekte ab und sorgt für eine hohe Bildqualität. In Kombination mit Focal Charge Compensation lassen sich ultrastrukturelle Details von Neuronen mühelos abbilden und auflösen.

Die Bilder zeigen einen einzelnen Schnitt aus einem 3D-Datensatz kultivierter Nervenzellen aus dem Hippocampus, die PSD95-APEX2 zur Färbung der postsynaptischen Dichte exprimieren (Pfeile). Die Bilder wurden mit ZEISS FE-SEM mit integriertem Ultramikrotom und Focal Charge Compensation aufgenommen. Die Ultrastruktur wie dünne Dendriten und Verbindungen sind bei hoher Auflösung sichtbar, da Aufladungseffekte beseitigt wurden.

Das Video zeigt Querschnitte aus der Probe eines Mäusehirns, die mit Serial-Blockface-SEM aufgenommen wurden. Die hohe Auflösung dieses Verfahrens ist dabei auf jedem einzelnen Blockface-Bild klar erkennbar. Einzelne Neuronen und Zellkompartimente lassen sich identifizieren und in Z-Richtung verfolgen.