使用 JEOL 桌面型和高分辨型扫描电镜结合 进行 ArrayTomo 分析及数据联动
发表时间：2025-04-18 点击次数：57 关键词：JEOL 扫描电子显微镜 桌面 相关产品：JEOL扫描电镜
通过 JEOL 透射电子显微镜（TEM）对生物组织、微生物和植物的内部结构进行三维重成像已成为一种成熟且广泛应用的研究手段。然而，受限于 TEM 的样品制备要求严格、观察视野较小等局限性，越来越多的科研人员开始关注扫描电子显微镜（SEM）在三维结构成像中的潜力。与 TEM 相比，SEM 对样品的限制更少，且其可观察的视野范围更广，能够在不切片的情况下对大面积样品进行成像。基于这些优势，Array Tomography（ArrayTomo）和 Serial Block-Face(SBF)成像等三维成像技术正逐渐被应用于 SEM 的生物样品研究中。
在过去的几年中，大多数研究团队依赖高分辨率场发射扫描电镜（如 JEOL JSMIT8X0 系列）来开展此类工作。这类电镜尽管具备出 色的成像分辨率，但其设备成本高昂，且对安装环境（如振动、磁场、安装实验室位置大小等）有较高的要求。相比之下，桌面型扫描电镜（如 JEOL JCM-7000）凭借占地面积小、安装灵活和成本低等优势，逐渐受到研究团队的关注。越来越多的国外研究小组尝试采用“桌面型 SEM + 高分辨型 SEM”的双重策略：
1. 初步筛选：先使用桌面型 SEM 快速分析样品，以提高工作效率和样品筛选的吞吐量。
2. 样品台联动：基于桌面型 SEM 的成像结果，确定目标区域。
3. 精细分析：对关键区域使用高分辨扫描电镜进行高精度成像和深入分析。
为进一步优化这一协同流程，JEOL 新推出了超平碳样品座，该样品座在样品固定的稳定性和平整度方面表现优异，能显著抑 制背底信号，突出样品衬度。 接下来，我们将简要介绍如何结合 JEOL 桌面型 SEM 和高分辨 SEM，利用超平碳样品座实现 ArrayTomo 的高 效联动分析。
推 荐配置:
1) JEOL Zeromag 光电图像无缝过渡的桌面型 SEM 和高分辨 SEM；
2) 超平碳(Ultra Flat Carbon BIG)样品座:无需使用硅片并提高样品导电性；
3) 图像自动采集软件: ArrayStacking 软件；
4) JCM-7000 桌面型扫描电镜及 JSM-IT8X0 系列场发射扫描电镜(推 荐选配 SBED 闪烁体背散射探测器)。
方法和工作流程:
1) 使用草履虫作为样品。将草履虫在含有金、银和二氧化硅纳米颗粒的水中培养 1小时；
2) 用戊二醛和 OsO4固定标本，然后用醋酸铀染色；
3) 将样品嵌入树脂中并切成 200 nm 厚的薄片；
4) 将 366 个连续切片放置在 JEOL 超平碳(UltraFlat Carbon BIG)样品座）上；
5) 使用桌面型扫描电镜 JCM-7000 和高分辨率场发射扫描电镜 JSM-IT8X0 和采集软件（ArrayStacking 软件）连续成像；
6) JEOL 桌面型电镜及高分辨电镜联动；
7) 对于需要高分辨率的应用场景，可以直接通过 JEOL 软件利用低倍 SEM 图像或光学图像获取的全视野，使用高分辨率 SEM 以相同的视野进行高倍分析。
样品制备和工作流程
JEOL 桌面型 SEM 及高分辨 SEM 之间的位置联动
成像细节比较:
由于桌面型电镜的空间分辨率不如高分辨电镜，因此无法清晰识别草履虫吞噬体中纳米颗粒的聚集体（约 1 µm，B）。但是可以清晰地识别草履虫内部的吞噬体（约 10µm，A）。尽管如此，即使使用桌面型 SEM 也可以从连续切片的图像中成功进行 3D 重构。
桌面型 SEM 获得的三维重构图像:
JCM-7000 Arraytomo 500x 和 3000x 的 3D 重构
倍率:500x 366 个连续切片 倍率:3000x 193 个连续切片
结论：
JCM-7000 桌面型 SEM 可以成功实现连续切片图像的自动拍摄以及重构。通过该方法，研究人员可在低成本和高吞吐率的前提下，灵活应对大规模的生物样品三维结构分析。这种策略不仅节省高分辨 SEM 的使用时间，还能提高样品的筛选和定位效率，在生物样品的多尺度成像中具有显著优势。
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