来自三维XRM数据集的二维切片,为连续切面SEM成像而制备。由英国弗朗西斯·克里克研究所的Alana Burrell @EM_STP提供
用于生命科学领域的X射线成像应用

简化您的多模态成像工作流

筛选优质样品,识别感兴趣结构,用于进一步研究

要使用同步加速器或电子显微镜生成高分辨率的优化数据集,需要制备出色的样品,包括染色和包埋。采集程序的简化取决于对这些优化样品的选择以及感兴趣区域的识别,以此实现更高分辨率的采集。高分辨率X射线显微镜可实现内部结构快速、无损的可视化,非常适合质量评估和感兴趣区域的定位。

由伦敦弗朗西斯·克里克研究所的Alana Burrell @EM_STP提供

筛选优质样品

通过对两个小鼠嗅球切片进行三维重构获得的二维切片,为体积电子显微镜制备,使用Versa XRM成像
通过对两个小鼠嗅球切片进行三维重构获得的二维切片,为体积电子显微镜制备,使用Versa XRM成像

通过对两个小鼠嗅球切片进行三维重构获得的二维切片,为体积电子显微镜制备,使用Versa XRM成像。可通过筛选来识别不同的样品制备伪影,以便为后续分析选择理想样品。由英国弗朗西斯·克里克研究所的Yuxin Zhang提供。有关详细信息和示例,请参阅1

通过对两个小鼠嗅球切片进行三维重构获得的二维切片,为体积电子显微镜制备,使用Versa XRM成像。可通过筛选来识别不同的样品制备伪影,以便为后续分析选择理想样品。由英国弗朗西斯·克里克研究所的Yuxin Zhang提供。详细信息和示例请参阅1

在使用同步加速器或电子显微镜成像之前高效验证样品质量

样品制备中的变量,包括固定、染色、包埋和封片,都会对样品质量和生成的成像数据产生负面影响1。如果在电子显微镜或同步加速器成像的最后步骤才发现样品的质量问题,则意味着大量时间和设备租金的损失,甚至最终会导致数据不可用。

理想的解决方案是在使用同步加速器或电子显微镜(EM)成像之前识别样品的质量问题,确保只有出色的样品才能用于更高分辨率成像。这便是X射线成像的优势所在,它可在三维中以高衬度快速、无损地筛选样品,识别小瑕疵或染色问题,确保选择出理想样品进行更高分辨率的后续分析1

准确定位采集位置

熊下颌(120 mm × 200 mm)从全颚成像到颚齿界面的微米级视图。使用蔡司平板探测器的µCT和进行宏观成像,以定位感兴趣界面,然后使用0.4X和4X物镜进行高分辨率成像。
熊下颌(120 mm × 200 mm)从全颚成像到颚齿界面的微米级视图。使用蔡司平板探测器的µCT和进行宏观成像,以定位感兴趣界面,然后使用0.4X和4X物镜进行高分辨率成像。

熊下颌(120 mm × 200 mm)从全颚成像到颚齿界面的微米级视图。使用蔡司平板探测器的µCT和进行宏观成像,以定位感兴趣界面,然后使用0.4X和4X物镜进行高分辨率成像。

熊下颌(120 mm × 200 mm)从全颚成像到颚齿界面的微米级视图。使用蔡司平板探测器的µCT和进行宏观成像,以定位感兴趣界面,然后使用0.4X和4X物镜进行高分辨率成像。

生成多尺度三维样品图以识别感兴趣结构

选择了制备出色的样品后,下一个挑战是精准定位感兴趣区域,以便以更高的分辨率实现可视化。当针对较大样品使用较小观察视野时,这项任务可能会非常艰难。此外,衬度增强通常会使样品变得模糊不清。

X射线无损成像是一种用于生成大型三维样品图的简便方法,可用于探索内部结构,并指导您选择后续更高分辨率采集的位置。使用X射线显微镜可直接以多个分辨率捕获信息,您只需更换物镜,并使用更高放大倍率的镜头进行放大。

果蝇大脑相关数据集,首先使用蔡司Xradia Versa无损成像以识别感兴趣神经元,随后使用蔡司Crossbeam成像以生成感兴趣神经元的高分辨率三维体积。由英国剑桥大学的J. Ng提供。2

使用三维高分辨率图进行样品修剪和定向采集

当采用更高分辨率的技术,例如纳米X射线断层扫描或体积电子显微镜(vEM)时,这些结构预览图对于指导必要的样品修剪和精准的位置选择具有重要作用,有利于超微结构体的采集。用于vEM的相同染色方法在使用X射线成像时也非常有效,因此无需额外的样品制备程序。

蔡司VersaX射线显微镜提供了一种为多模态研究生成此类样品图的简单方法。基于高分辨率X射线数据集,可以使用连续切面SEM、聚焦离子束SEM或TEM等技术有针对性地对感兴趣区域进行成像。尤其是Atlas 5软件可与蔡司Crossbeam结合使用,确保该过程简单易操作。

完整环花草种子
完整环花草种子 由美国密歇根大学的N. Senabulya和S. Smith提供。
由美国密歇根大学的N. Senabulya和S. Smith提供。

完整环花草种子,使用蔡司Xradia Versa成像,以定位进行更高分辨率采集的区域(左)。显示了蔡司Xradia Versa数据的缩放区域截面(右上),使用蔡司Xradia Ultra以更高分辨率和相同观察视野成像(右下)。

完整环花草种子,使用蔡司Xradia Versa成像,以定位进行更高分辨率采集的区域(左)。显示了蔡司Xradia Versa数据的缩放区域截面(右上),使用蔡司Xradia Ultra以更高分辨率和相同观察视野成像(右下)。由美国密歇根大学的N. Senabulya和S. Smith提供。

将多模态X射线采集扩展至纳米级

跨长度尺度的X射线成像可深入观察样品结构。通过提供空间分辨率高达50 nm的结构信息,蔡司Xradia Ultra能够创建纳米级别的三维数据集。利用蔡司Xradia Versa生成感兴趣结构的位置图,可简化多模态成像方法,从而获得出色效率并了解每个样品的层次结构。

成像应用

伦敦弗朗西斯·克里克研究所

  • 了解蔡司Xradia Versa X射线显微镜如何显著提高多模态工作流的效率——这些工作流将来自体内光学显微镜的神经功能与在同步加速器或电子显微镜下采集的超微结构联系起来。


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