蔡司Volutome
产品

蔡司Volutome 用于连续切面扫描电子显微镜的腔室内超薄切片机

用于对树脂包埋的生物样品进行大面积三维超微结构成像。蔡司Volutome覆盖了图像处理、图像分割和可视化过程,是一款包含软硬件的端到端解决方案。传统的SEM载物台可轻松替换超薄切片机,将您的三维FE-SEM转换为标准的多功能FE-SEM,使您的系统能够适应多功能环境。

  • 自动切割、图像采集和预处理
  • 出色的生物学样品三维成像
  • 从硬件到软件的完整蔡司解决方案

通过自动切片和成像进行体积数据采集

查看蔡司Volutome的实际应用

借助自动切割、图像采集和预处理以节省时间

连续切面成像需要在长时间内保持稳定的采集条件,而蔡司Volutome可实现高度自动化和无人值守的切割和成像。这缩短了切割周期,蔡司专用探测器Volume BSD也提升了图像采集速度。在图像采集过程中,它还能同时对图像进行预计算,用于拼接和Z轴序列图像对齐——如此一来,您一键即可获取所需的成像结果。

用蔡司Volutome和蔡司GeminiSEM采集的小鼠大脑组织;像素大小:3 nm。样品由瑞士洛桑大学的Christel Genoud提供

出色的生物学样品三维成像

对树脂包埋的样品进行成像是一项具有挑战性的任务。通常,高衬度的高质量图像采集需要使用较高的加速电压,而这可能会损坏您的敏感样品;低电压成像可以确保样品的完整性,但会降低图像衬度。蔡司Volume BSD是专为蔡司Volutome设计的新型高速高灵敏度探测器,即使在低电压下也能确保高衬度成像。它与局部电荷补偿器相结合,可在切面处对易荷电样品进行电荷中和,从而实现轻松成像。

图片说明:用蔡司Volutome和蔡司GeminiSEM采集的小鼠大脑组织;像素大小:3 nm。样品由瑞士洛桑大学的Christel Genoud提供

小鼠大脑神经元的三维重构。样品由瑞士洛桑大学的Christel Genoud提供

一个解决方案,一个联系对象

蔡司——您值得信赖的体电镜合作伙伴

蔡司Volutome提供包含软硬件的完整集成式连续切面解决方案,非常适合希望精简设备供应商数量的用户。无论您对超薄切片机、探测器、FE-SEM或是应用程序有任何疑问,都可以放心地联系蔡司。

图片说明:小鼠大脑神经元的三维重构。样品由瑞士洛桑大学的Christel Genoud提供

蔡司Volutome背后的硬件

蔡司Volutome的硬件组件协同运作,从样品对齐、刀具方法到图像采集等各个方面皆促进了工作流程的顺利推进。

  • Volutome开放腔室的图片

    腔室内超薄切片机

    借助Volutome,您可轻松将您的蔡司Sigma或蔡司GeminiSEM转变为连续切面成像系统。

  • 蔡司Volutome附件:Stemi 305样品调整镜座和样品载具

    校准镜座和样品载具

    在将样品安装到超薄切片机之前,将样品插入一个专门设计的样品载具,并通过蔡司体视显微镜进行居中对齐。 

  • 蔡司Volutome产品照片:用于样品至刀具调整的照明

    光源

    样品一旦放入超薄切片机,光源便会使刀具在样品表面的反射清晰可见,依此可以判断钻石刀与样品之间何时已足够接近。

  • 蔡司Volutome控制器图片

    蔡司控制器

    通过蔡司控制器,样品可准确移向刀具,其过程可通过体视显微镜的双目镜或屏幕上的数字显示进行监控。

  • 蔡司Volume BSD图片

    BSE探测器

    蔡司Volume BSD是您用于连续切面成像的理想型探测器,专为在低加速电压和高扫描速度下的成像而设计。 

蔡司局部电荷补偿器

消除荷电效应

拟南芥在不使用Focal CC(左)以及在使用Focal CC(右)的情况下的成像。通过对比可见,在不使用Focal CC的情况下,图像会受到荷电效应的影响。样品由瑞士苏黎世联邦理工学院的S.C. Zeeman教授提供
拟南芥在不使用Focal CC(左)以及在使用Focal CC(右)的情况下的成像。通过对比可见,在不使用Focal CC的情况下,图像会受到荷电效应的影响。样品由瑞士苏黎世联邦理工学院的S.C. Zeeman教授提供
拟南芥在不使用Focal CC(左)以及在使用Focal CC(右)的情况下的成像。通过对比可见,在不使用Focal CC的情况下,图像会受到荷电效应的影响。样品由瑞士苏黎世联邦理工学院的S.C. Zeeman教授提供

树脂包埋生物样品的高质量成像

样品荷电,尤其是包含大面积裸露树脂的样品,会导致图像质量显著下降和失真。对此,通常的解决方案是施加可变压力来减轻荷电问题,但代价是信噪比和分辨率有所降低。

蔡司局部电荷补偿器可消除样品荷电,气体注入系统准确定位在样品上方,氮气会直接引导至切面表面,同时腔室保持在高真空状态——如此,便可消除荷电并保证高图像质量。在切割周期中,该针会自动缩回,因此工作流程不会中断,并可保持高采集速率。

Focal CC步骤1的示意图

步骤1

入射电子束的电子与样品相互作用,产生荷电效应。二次电子从样品中释放出来,在表面上产生负荷电。探测器将被电子掩盖。

Focal CC步骤2的示意图

步骤2

通过Focal CC针,氮气施加到样品上,并在样品表面上方形成局部气云。来自样品表面的入射和背散射电子使氮气分子电离。

Focal CC步骤3的示意图

步骤3

正电荷的氮气分子中和了样品表面,因此大大降低了荷电效应。

示意图显示了大面积成像的拼图和拼接原理
示意图显示了大面积成像的拼图和拼接原理

示意图显示了大面积成像的拼图和拼接原理

示意图显示了大面积成像的拼图和拼接原理

大体积成像

在更广的环境中揭示样品的超微结构

蔡司Volutome提供稳固的载物台解决方案。超薄切片机载物台减少了漂移效应,可实现长时间大体积成像。您可以通过采集分辨率高达32k × 32k像素的单幅二维图像,来获得这些大体积图像。

对于需要突破单幅二维成像界限的应用,可将多个单幅图像拼接在一起,创建一个更大的拼接图像。当需要跨x、y和z轴范围追踪细胞或细胞结构时,拼接成像大有裨益。在这一方面,它在连接组学中的应用十分重要:神经元网络和神经之间的连接必须在广泛、连续的范围内进行全面研究。 

从图像采集到三维结果
从图像采集到三维结果

从图像采集到三维结果

用于连续切面成像的蔡司软件

蔡司软件将各个Volutome硬件组件相结合,使连续切面工作流程更加流畅且易于使用。切割操作和成像过程由蔡司ZEN core控制——其工作台提供直观的结构来控制设置、样品和刀具方法以及切割和图像采集的参数。

一旦采集到数据且预计算已应用于拼接和z轴序列图像对齐,便可用蔡司arivis Pro显示和处理结果。

通过蔡司arivis系列的软件,您可以对数据进行注释、分割和分析,从图像中获取更多信息,使您的结果更加完善。 

蔡司Volutome应用案例

连续切面扫描电子显微镜应用案例

小鼠大脑组织使用蔡司arivis进行了处理、分割和可视化(红色:血管、青色:细胞核、蓝色:神经元)。样品由瑞士洛桑大学的Christel Genoud提供

神经科学

神经科学领域的研究人员不断努力,以进一步了解神经元连接和信号通路。连续切面成像是对具有长而细的突起(如树突和轴突)的神经元进行成像和跟踪的理想解决方案。蔡司Volutome能够以高分辨率在所有三个维度上采集大型拼接图像。样品可切割为薄至25 nm、像素尺寸小至3 nm的切片,以便在较长距离内准确追踪树突和轴突。

小鼠大脑组织的三维重构

  • 像素大小:6 nm
  • 切割厚度:25 nm
  • 尺寸:43 µm × 43 µm × 45 µm(1800个切片)
  • EHT:1.2 kV/ Ip:90 pA
  • 驻留时间:分别为0.8和1.6 µs
  • 通过蔡司GeminiSEM 460采集
使用蔡司Volutome在蔡司GeminiSEM 460上对转基因干细胞进行切割和成像,以研究其形态学变化。可以轻松识别和分析各种细胞成分,如线粒体或细胞核。使用蔡司arivis可对细胞成分进行注释、分割和可视化。
使用蔡司Volutome在蔡司GeminiSEM 460上对转基因干细胞进行切割和成像,以研究其形态学变化。可以轻松识别和分析各种细胞成分,如线粒体或细胞核。使用蔡司arivis可对细胞成分进行注释、分割和可视化。

样品由瑞士巴塞尔弗雷德里希·米歇尔生物医学研究所的Alexandra Graff-Meyer和Marc Buehler提供

样品由瑞士巴塞尔弗雷德里希·米歇尔生物医学研究所的Alexandra Graff-Meyer和Marc Buehler提供

细胞生物学

高分辨率成像对于显示细胞和细胞成分的超微结构至关重要。大面积裸露的树脂样品极易产生电荷。局部电荷补偿器可以避免产生荷电效应,从而获得高质量的图像。蔡司Volume BSD的灵敏度可在不影响图像衬度或采集时间的情况下实现低电压成像。在这种条件下,研究人员可以轻松识别和分析各种细胞成分,如线粒体和高尔基体,甚至囊泡。

转基因干细胞

  • 像素大小:10 nm
  • 切割厚度:30 nm
  • 尺寸:51 µm × 51 µm × 15 µm(~550个切片)
  • EHT:1.5 kV / Ip:100 pA
  • 驻留时间:2.8 µs
  • 通过蔡司GeminiSEM 460采集
根据NCMIR开发的方案制备的拟南芥叶片。样品由瑞士苏黎世联邦理工学院的S. C. Zeeman教授提供

植物学

植物学需要了解受干旱、气候变化、污染和基因因素影响的微观关系。这些因素会影响植物的健康状态,从而影响农作物产量和食物生产,并最终影响人类的健康。由于植物样品具有细胞壁和液泡等解剖结构,对其进行成像可能并不容易。在进行连续切面成像时,生物样品必须包埋在树脂中。使用Volume BSD在低电压下进行高速采集,以及使用局部电荷补偿器,可以实现高衬度的植物成像。

拟南芥叶

  • 像素大小:6 nm
  • 切割厚度:40 nm
  • 尺寸:36 µm × 36 µm × 16 µm(400个切片)
  • EHT:1.5 kV / Ip:110 pA
  • 驻留时间:1 µs
  • 通过蔡司GeminiSEM 460采集
根据Hua样品制备方案制备的小鼠骨骼肌的三维超微结构(Hua et al., 2015, Nat. Comm)。样品由意大利蒙扎的米兰比科卡大学实验神经学组提供
根据Hua样品制备方案制备的小鼠骨骼肌的三维超微结构(Hua et al., 2015, Nat. Comm)。样品由意大利蒙扎的米兰比科卡大学实验神经学组提供
根据Hua样品制备方案制备的小鼠骨骼肌的三维超微结构(Hua et al., 2015, Nat. Comm)。样品由意大利蒙扎的米兰比科卡大学实验神经学组提供

组织成像

体电镜能够对更大的样品尺寸进行成像,让较大组织切片的可视化成为众多不同学科领域生命科学家的常规应用。无论是处理肿瘤和活体组织检查、器官,还是组织切片、类器官、模式生物的胚胎等等,连续切面成像均可在更广的三维环境中对大体积样品进行成像和分析。您可以研究健康或病态下的样品,或是检查代谢变化、基因因素、药物治疗等的影响。

小鼠骨骼肌

  • 像素大小:3 nm
  • 切割厚度:100 nm
  • 尺寸:18 µm × 15 µm × 25 µm(250个切片)
  • EHT:2 kV /孔径:20 µm,大束流
  • 驻留时间:1 µs
  • 通过蔡司GeminiSEM 360采集

下载

    • 蔡司Volutome

      通过自动切片和成像进行体积数据采集

      文件大小: 12 MB

联系蔡司显微镜事业部

联系方式

正在加载表格...

/ 4
下一步:
  • 第1步
  • 第2步
  • 第3步
联系我们
必填信息
选填信息

如欲了解更多关于蔡司数据处理的信息,请参阅我们的数据隐私声明