Kính hiển vi điện tử truyền qua quét

Kính hiển vi điện tử quét (SEM) từ lâu đã cung cấp cho chúng ta hình ảnh 3D có độ phân giải cao của bề mặt tế bào và mô. Tuy nhiên, bí ẩn của sự sống vượt xa bề mặt, và tiết lộ cấu trúc siêu vi bên trong của các tế bào, vi khuẩn và thậm chí cả virus là chìa khóa để hiểu hoạt động của sự sống, cơ chế bệnh tật. Kính truyền qua (TEM) luôn là một công cụ để quan sát và nghiên cứu các cấu trúc siêu nhỏ, nhưng giá cả đắt đỏ và hoạt động phức tạp của chúng khiến chúng được trang bị cho các đội hàng đầu hoặc các trung tâm gương lớn.

Với nhu cầu ngày càng tăng về định vị phân tử và chi tiết cấu trúc bên trong tế bào trong nghiên cứu khoa học đời sống, các nhà sản xuất SEM đã bắt đầu kết hợp công nghệ kính hiển vi điện tử truyền qua quét (STEM) với SEM, tích hợp thành công khả năng "phối cảnh" vào một nền tảng kính quét phổ biến hơn, cho phép công cụ phân tích cấu trúc bên trong này có thể truy cập được đối với nhiều nhà nghiên cứu. Trong các ứng dụng khoa học đời sống, SEM-STEM khéo léo tạo ra một cầu nối thực tế giữa kính hiển vi quang học (~200 nm) và kính truyền thông (<0,2 nm). Độ phân giải của SEM-STEM phát xạ trường hiện đại có thể đạt dưới 1 nm, đủ để phân biệt rõ ràng hầu hết các bào quan, virus và phức hợp đại phân tử sinh học.

Sản phẩm SEM-STEMLợi thế cốt lõi cho nghiên cứu sinh học

Công nghệ SEM-STEM cho thấy những lợi thế đáng kể về sự tiện lợi, thân thiện với các mẫu sinh học và hiệu quả chi phí tích hợp so với kính truyền thông truyền thống, làm cho nó trở thành một công cụ hình ảnh có độ phân giải cao phổ biến hơn cho các phòng thí nghiệm sinh học.

01. Hoạt động dễ dàng

Một trong những thế mạnh cốt lõi của SEM-STEM là quy trình hoạt động được đơn giản hóa cao. Kính quét hiện đại được tối ưu hóa trong một thời gian dài, hoạt động dễ dàng hơn (đặc biệt là kính quét máy tính để bàn), hầu hết các điều chỉnh tham số được thực hiện tự động. Điều này làm giảm đáng kể ngưỡng sử dụng thiết bị và các nhà nghiên cứu có thể hoàn thành hình ảnh chất lượng cao một cách độc lập mà không cần phải có nền tảng quang học điện tử sâu. Ngược lại, các hoạt động của TEM truyền thống vẫn rất phức tạp và thường đòi hỏi sự hỗ trợ của các kỹ thuật viên chuyên dụng. Ngoài ra, quy trình làm việc của SEM-STEM hiệu quả hơn. Từ việc đưa vào mẫu để có được hình ảnh STEM HD, toàn bộ quá trình thường chỉ mất vài phút, hỗ trợ hút chân không nhanh và xem trước trực tiếp. Điều này làm cho nó đặc biệt thích hợp cho việc sàng lọc nhanh và chẩn đoán ban đầu của các mẫu lớn, và hiệu quả nghiên cứu được cải thiện đáng kể.

02. Hình ảnh điện áp thấp

SEM-STEM thường sử dụng điện áp tăng tốc thấp hơn (ví dụ 5-30 kV), trong khi TEM truyền thống thường sử dụng điện áp cao hơn 80 kV để có độ phân giải và thâm nhập cao. Sự khác biệt này rất quan trọng đối với các mẫu sinh học nhạy cảm với bức xạ.

Điện áp gia tốc thấp làm giảm thiệt hại chùm tia điện tử đối với các mẫu sinh học nhạy cảm và bảo tồn tốt hơn hình dạng ban đầu và trạng thái sinh học của mẫu. Đồng thời, hình ảnh điện áp thấp có thể tăng cường tín hiệu tán xạ của vật liệu nguyên tố nhẹ trong mẫu, do đó tự nhiên tăng độ lót của hình ảnh. Điều này có nghĩa là ngay cả đối với các mẫu sinh học không nhuộm hoặc nhuộm nhẹ, SEM-STEM cũng dễ dàng có được hình ảnh có tỷ lệ tín hiệu tiếng ồn tốt, có cấu trúc rõ ràng, đơn giản hóa quy trình chuẩn bị mẫu.

03. Tỷ lệ giá cao

Về chi phí mua và bảo trì, một chiếc gương quét được trang bị chức năng STEM thấp hơn nhiều so với một chiếc gương truyền thông truyền thống. Đối với hầu hết các phòng thí nghiệm sinh học, nơi các vấn đề nghiên cứu không phải lúc nào cũng đòi hỏi độ phân giải nguyên tử, một SEM-STEM cung cấp hình dạng bề mặt tuyệt vời và thông tin cấu trúc bên trong đầy đủ là một lựa chọn cho tỷ lệ giá tình dục cao hơn.

Pharos STEM: Giải pháp hình ảnh phù hợp với khoa học đời sống

Pharos STEM Desktop Field Emission Bioscope là một gương quét mạnh mẽ với các tính năng STEM tích hợp được thiết kế đặc biệt cho nghiên cứu khoa học đời sống. Sử dụng súng điện bắn từ trường cơ sở Short, đạt được độ phân giải cao cấp phòng thí nghiệm trong thân máy tính để bàn nhỏ gọn, mang lại khả năng hình ảnh vi mô hiệu suất cao trực tiếp vào môi trường nghiên cứu khoa học hàng ngày của bạn.

1.Thoát khỏi xiềng xích của không gian

Với thiết kế để bàn, Pharos STEM có kích thước nhỏ gọn và có thể được cài đặt chỉ với một bàn thí nghiệm tiêu chuẩn. Hệ thống chống sốc tích hợp của nó ngăn chặn hiệu quả các nhiễu môi trường và đảm bảo sự ổn định của hình ảnh ngay cả trong môi trường thử nghiệm nhạy cảm với rung động hoặc tầng cao.

02. Đơn giản

Pharos STEM đơn giản hóa các hoạt động phức tạp thành các quy trình trực quan: hút bụi trong khi lấy mẫu → chuyển sang chế độ STEM bằng một cú nhấp chuột → tự động lấy nét, điều chỉnh độ sáng và độ tương phản → nhấp vào để chụp ảnh HD. 15 giây hút chân không siêu nhanh, 40 giây hình ảnh, không cần nhân viên chuyên nghiệp thao tác, đào tạo 1 giờ có thể thao tác độc lập, thích hợp cho giảng dạy và nghiên cứu thông thường.

03. Độ phân giải cao

Độ phân giải STEM cao hơn 1,0 nm, đáp ứng nhu cầu nghiên cứu trong lĩnh vực khoa học đời sống. Cho dù đó là quan sát cấu trúc bên trong của một mẫu sinh học, sự phân bố của virus bên trong tế bào hoặc trạng thái của các vectơ thuốc ở cấp độ nano sau khi chúng bị nuốt chửng bởi tế bào, chúng đều mang lại kết quả rõ ràng và đáng tin cậy.

04. Quy trình chuẩn bị mẫu thân thiện

Mạng lưới TEM tương thích với Pharos STEM, người dùng có thể trực tiếp đưa các mẫu sinh học được cắt bằng máy thái mỏng hoặc các mẫu virus, protein vào kính điện để phân tích, kết nối liền mạch với quy trình sản xuất mẫu hiện có trong phòng thí nghiệm sinh học.

Ứng dụng Pharos STEM

01 lát bệnh lý

Bệnh thận màng, một bệnh cầu thận phổ biến, là một trong những loại phổ biến nhất của hội chứng thận hư, với vị trí tổn thương chính là màng lọc của cầu thận, chẩn đoán bệnh lý được thực hiện bằng cách quan sát sự lắng đọng của các chất dày đặc điện tử. Cấu trúc màng lọc cầu thận có thể nhìn thấy dưới Pharos STEM.

02 Hình ảnh điện áp thấp

Kính truyền dẫn do điện áp gia tốc cao hơn (80-120 kV), khả năng thâm nhập quá mạnh đối với các mẫu sinh học, dẫn đến độ lót truyền thấp. Ngược lại, Pharos STEM có điện áp gia tốc thấp hơn (0-20 kV) và do đó có thể cải thiện đáng kể độ lót của hình ảnh truyền qua khi quan sát các mẫu như vậy ở chế độ STEM. Nó có thể được sử dụng để quan sát các mẫu có kích thước nhỏ như exosome, virus (AAV, virus khảm thuốc lá), các hạt protein, plasmid, v.v.

Ngoại tiết (TEM); Thể tiết ngoài (Pharos STEM)

03 Mẫu không nhuộm

Khi sử dụng kính truyền điện để quan sát mẫu sinh học, thường gặp phải vấn đề không đủ độ lót, khi đó cần phải sử dụng nhuộm kim loại nặng như uranium, chì để lấy thông tin cấu trúc, nhưng quá trình nhuộm tẻ nhạt và có thể thay đổi cấu trúc ban đầu của mẫu. Ngược lại, các mẫu không nhuộm dưới Pharos STEM cũng có thể nhìn thấy rõ ràng, đơn giản hóa quy trình tạo mẫu của bạn và giảm sự co rút mẫu và kết tủa kim loại nặng do nhuộm.