Microscopie électronique volumétrique avec microscopie électronique à balayage à faisceau d'ions focalisés
Techniques de microscopie électronique volumétrique

Microscopes électroniques à balayage et à faisceau d'ions focalisé

Données volumétriques isotropes à haute résolution pour des reconstructions 3D précises

  • Résolution Z la plus élevée
  • Mesures isotropes en 3D
  • Reconstruction des caractéristiques subcellulaires dans des proportions 3D précises

Microscopie électronique volumétrique avec MEB à faisceau d'ions focalisé (FIB-SEM)

Avec le FIB-SEM, l'échantillon enrobé de résine est imagé avec le MEB, puis un faisceau d'ions focalisé le broie jusqu'à 3-10 nm avant qu'il ne soit à nouveau imagé de manière séquentielle. Le très petit pas de Z peut être calibré à la résolution XY du MEB pour une imagerie 3D isotrope, ce qui fait du FIB-SEM un excellent choix pour des mesures 3D ultrastructurelles précises pour des applications telles que les caractéristiques subcellulaires ou les connexions neuronales.

Représentation schématique d'un flux de tâches typique

Broyage FIB-SEM

1

Une tranche est broyée dans un échantillon enrobé de résine à l'aide d'un faisceau d'ions focalisé jusqu'à ce que la structure d'intérêt devienne visible.

Acquisition d'image FIN-SEM

2

La surface de l'échantillon nouvellement exposée de la structure d'intérêt est imagée. Ce processus de broyage et d'imagerie est répété jusqu'à ce que la structure soit complètement imagée.

Traitement de la segmentation

3

Les images acquises au microscope électronique sont traitées et alignées numériquement dans un ensemble de données 3D. Les compartiments cellulaires peuvent être identifiés et segmentés.

Analyse de la visualisation en 3D

4

L'ensemble des données 3D segmentées peut être visualisé, étudié et analysé statistiquement.

Exemples d'application

Visualisation isotrope à haute résolution de l'ultrastructure cellulaire en 3D

Ensemble de données aimablement fourni par Anna Steyer et Yannick Schwab, EMBL Heidelberg, Allemagne

Imagerie 3D des cellules HeLa

Imagerie de série 3D automatisée avec la technologie FIB-SEM de ZEISS

Le faisceau d'ions focalisé a été utilisé pour enlever séquentiellement des couches de 8 nm d'épaisseur de l'échantillon pendant que la block-face exposée est scannée avec un microscope électronique à balayage, obtenant ainsi un volume d'images 3D de haute résolution. La segmentation et la visualisation automatisées des composants cellulaires ont été effectuées à l'aide d'un modèle d'apprentissage profond entraîné par arivis Cloud dans arivis Pro afin que les différents composants cellulaires puissent être visualisés et quantifiés.

Reconstruction 3D du corps de Golgi d'une algue à partir de données brutes de broyage FIB

Image reproduite avec l'aimable autorisation du Dr Louise Hughes, Université d'Oxford Brookes, Royaume-Uni

Caractérisation de l'appareil de Golgi

Mieux comprendre son rôle dans la modification et le transport des protéines

Cette image montre une reconstruction 3D du corps de Golgi d'une algue à partir d'un ensemble de données FIB-SEM. L'ensemble des données distingue les faces cis et trans du Golgi (jaune/rouge : cis-golgi, violet/bleu : trans-golgi). La segmentation des composants cellulaires à partir des ensembles de données à haute résolution acquis à l'aide de la technologie ZEISS Crossbeam FIB-SEM permet de caractériser et de quantifier avec précision les composants internes.

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