使用簡化的Coral Cryo電子斷層掃描工作流程確保成功
低溫電子斷層掃描(CryoET)是一種成像技術,,可以讓研究人員以亞納米分辨率觀察蛋白質(zhì)和其他大生物分子。了解分子的形狀和結(jié)構(gòu),,包括口袋和裂隙,,可以幫助研究人員設計能夠像拼圖一樣附著于分子的藥物。低溫ET成像也因此成為了解和治療疾病和失調(diào)的重要基礎,。
了解徠卡顯微系統(tǒng)的無縫冷凍電子斷層掃描流程Coral Cryo如何使用共聚焦超分辨率更精確地定位您的意向結(jié)構(gòu),。利用該工作流程,您可以可靠地快速部署實驗,,實現(xiàn)更好的可重復性,、靈活性,并提高最終結(jié)果的準確性,。
冷凍電子斷層掃描(CryoET)
使用了冷凍電子斷層掃描(Cryo TEM),,將在細胞環(huán)境內(nèi)觀察生物分子的分辨率提升到了1nm,達到了qian suo wei you的精度,。通過這種方式,,可以僅通過其形狀來識別單個蛋白質(zhì),而且無需任何標記,,甚至可以區(qū)分不同的構(gòu)象,,幫助深入理解分子社會學。
CryoET成像為理解空間蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和相互作用提供了一種全新的方法,,有助于解讀細胞機制并應用這些見解,。例如,它們可能有助于開發(fā)多種疾病的治療方法。
但是,,亞納米分辨率的成像存在多種挑戰(zhàn):它的成本高昂,,需要大量的培訓,涉及許多儀器操作,,而且大多數(shù)情況下,,電子顯微鏡(EM)無法選擇性地顯示目標結(jié)構(gòu)。為確保高成功率,,在工作流程的光鏡(LM)階段,,需要以盡可能高的分辨率識別和定位EM成像的目標體積。
徠卡顯微系統(tǒng)的無縫低溫電子斷層掃描工作流程Coral使用共焦超分辨率進行精確定位,。該工作流程不僅減少了樣本制備的步驟,,還提高了樣本裝載和轉(zhuǎn)移的成功率,從而提高了On-Grid Lamella/CryoET工作流程的效率,。
目標坐標以開放格式提供給后續(xù)的FIB研磨和LM-EM關聯(lián),。因此,您可以實現(xiàn)更高的工作效率和更好的實驗可再現(xiàn)性,。這可以幫助您加速設施中的方案部署,,并提高最終結(jié)果的準確性。
精確的三維體積定位
STELLARIS 5低溫共聚焦顯微鏡,,包括低溫平臺和轉(zhuǎn)移梭,,是Coral Cryo工作流程中精確定位的核心部分。與寬視場儀器相比,,共焦顯微鏡的Z分辨率更高,,在設計上更適合三維定位。
通過在后續(xù)的高精度關聯(lián)中應用超分辨率的數(shù)據(jù),,STELLARIS 5 Cryo作為一個獨立的組件,,性能優(yōu)于使用集成光鏡進行定位的EM解決方案,同時也釋放了寶貴的EM儀器時間,。
使用熒光珠在樣本上施加一個基準標記,。通過確定它們在三維圖像數(shù)據(jù)中的位置,可以顯著提高Z軸上的定位精度,。此外,,徠卡還開發(fā)了一種基于插值的方法,能夠以比系統(tǒng)的實際光學分辨率更高的精度找到熒光珠中心(正在申請zhuan li),。
LAS X Coral Cryo:基于插值的三維定位,,使用X和Y方向的Z-堆棧的截面。標記可在所有相關窗口中交互移動,。
安全完成工作流程的各個階段
STELLARIS 5 Cryo可結(jié)合先進的CryoET定位軟件(LAS X Coral Cryo),,還可以無縫集成和轉(zhuǎn)移到低溫FIB或VCT平臺,。傳統(tǒng)的低溫電子斷層掃描的工作流程包含多個復雜的步驟,特別容易出錯,,并經(jīng)常破壞后續(xù)重要的成像步驟,。人工準備、處理和轉(zhuǎn)移樣本的步驟不僅麻煩,、繁瑣,,還可能導致樣本污染或反玻璃化。
Coral Cryo的工作流程改變了這一點,。通過簡化工作流程,,可以實現(xiàn)更廣泛的CryoET應用,。精簡的步驟,、高靈活性和安全性,可確保樣本的活力,、質(zhì)量檢查,,實現(xiàn)精確和可靠的三維定位機制。
低溫平臺是一個更穩(wěn)定的封閉系統(tǒng),,更容易操作,,且無需從平臺上取下冷卻插件。樣本轉(zhuǎn)移梭的裝載過程簡單,,可將樣本損失的風險降至zui di,,并促進沿儀器平臺的轉(zhuǎn)移。
STELLARIS 5 Cryo可結(jié)合先進的冷凍電子斷層掃描定位軟件 (LAS X Coral Cryo),,并與冷凍FIB或VCT階段的各種無縫集成和傳輸選件結(jié)合使用,。
Clamydomonas TauSense比例尺10µm
Coral Cryo - 工作原理
集成解決方案的優(yōu)勢
如果沒有準確的目標位置,片狀目標區(qū)域的方法通常是一種耗時的迭代方法,。與集成 LM-EM版本相比,,使用Coral Cryo工作流程和STELLARIS 5 Cryo共聚焦顯微鏡可以通過共聚焦技術提供更高的分辨率,更好的圖像質(zhì)量和更高的Z分辨率,。Coral Cryo為精確檢測目標熒光提供了光譜靈活性,,我們du te的TauSense技術
以消除不需要的自發(fā)熒光,并對目標識別進行微調(diào),,在進入EM階段之前可以預先檢查,。
用TauSense成像工具檢查硅藻。光譜-500-640 nm光譜帶的強度圖像,。TauContrast-Look-up-table表示光子的平均到達時間,;短的到達時間為藍色,長的到達時間由黃色過渡到紅色,。顯示了不同的結(jié)構(gòu),。TauSeparation-T光譜成分被分離,,成分1顯示葉綠體的自發(fā)熒光,0.1 ns,;成分2顯示純凈的LifeAct-GFP信號,,平均到達時間2.7 ns。樣本由德國TU Dresden,,B CUBE的Nicole Poulsen提供,。
靈活性
Coral Cryo提供兩種不同的工作流程解決方案,為低溫FIB顯微鏡提供高靈活性,。通過我們靈活的工作流程,,我們的低溫傳輸系統(tǒng)EMVCT可以連接市場上所有的低溫FIB 解決方案,為您提供Coral Cryo工作流程的所有優(yōu)勢,。對于Thermo Scientific Aquilos的用戶,,我們提供集成解決方案,通過將我們的樣本盒與Aquilo低溫FIB 的硬件整合,,進一步減少工作流程的步驟,。
精簡的端到端Coral Cryo工作流程提供了明確的步驟、模塊和無縫的硬件和軟件接口,。由于無縫的硬件和軟件接口,,Coral Cryo可以快速部署在您的設施或?qū)嶒炇摇?/p>
熒光結(jié)構(gòu)的三維定位用于冷凍電子斷層掃描
熒光結(jié)構(gòu)的三維定位用于冷凍電子斷層掃描。薄片轉(zhuǎn)移到低溫TEM上,。由德國Martinsried的Max-Planck生物化學研究所的Anna Bieber和Cristina Capitanio友情提供,;Stem由Florian Wilfling提供。
通過超分辨率的低溫共聚焦顯微鏡識別熒光結(jié)構(gòu),。使用樣本周圍的珠子作為相關標記,,可以在低溫FIB-SEM上識別目標結(jié)構(gòu),并從細胞體積中磨出含有目標結(jié)構(gòu)的薄片,。薄片被轉(zhuǎn)移到低溫TEM上,,記錄薄片的傾斜系列。從傾斜系列中可以計算出三維體積,,其分辨率可達亞納米級,,并為可視化和分析創(chuàng)建一個渲染圖。
· A - 共聚焦三維體積的最大強度投影,。目標結(jié)構(gòu)(表達Ede1-eGFP的酵母細胞,,參與凝集素介導的內(nèi)吞作用)由一個箭頭描述出來。
· B - FIB研磨后的TEM中的FIB片層,,疊加Ede1-eGFP的熒光,。
· C - 片層體積斷層圖的示例性圖像。正方形表示圖像D的位置,。
· D-斷層圖的細節(jié),,描繪了相分離的內(nèi)細胞蛋白沉積,。
比例尺:A - 內(nèi)部網(wǎng)格方塊的寬度。90μm,,條寬:35 µm.B, C, D - 插入物的邊緣長度為2微米,。
LNG-non-LNGHeLa細胞標記色:深藍色-Hoechst,細胞核,;綠色-MitoTracker Green,,線粒體;紅色-Bodipy,,脂質(zhì)滴,。白色-珠子,反射模式-網(wǎng)格條,。細胞由德國海德堡歐洲分子生物學實驗室(EMBL)Mahamid Group的Ievgeniia Zagoriy友情提供,。
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