成像工作流程
SXT-100 独立成像工作流程
(CLXM)
标准化的细胞制备、冷冻固定和图像重建,以支持先进的亚细胞研究
为何选择关联光和软X射线显微镜 (CLEXM)?
CLXM 将荧光显微镜 (FM) 和软X射线断层扫描 (SXT) 相结合,集成于独立的 SXT-100 显微镜中。CLXM 使用相同的冷冻保存样品,将分子定位与三维全细胞超微结构联系起来,弥合功能和结构数据之间的鸿沟,同时支持跨尺度的成像。这种无缝集成提供了更丰富的见解、更高的工作流程效率,以及对复杂生物系统更自信的解读。
SXT-100 独立成像工作流程
(CLXM)
通过常规培养方法制备的细胞在碳涂层金电子显微镜定位栅格上生长,或移液到薄壁玻璃毛细管中。孵育后,在光学显微镜下对栅格进行体内筛选,以检查汇合度和转染蛋白的表达。然后,在吸去多余液体后,将栅格浸入低温冷却液体(通常是液态乙烷)中快速冷冻。样品中的水快速冷冻,因此不会结晶。
SXT-100 包含一个集成的多色宽场落射荧光显微镜。它具有两个关键作用:快速筛选以识别适合成像的细胞或区域,以及荧光与 SXT 数据集的直接关联。样品可以安装在电镜栅格上、玻璃毛细管中,或作为定制的高压冷冻切片。
在 FM 模式下识别的感兴趣区域被调出并以低放大倍数作为二维软X射线投影进行观察。然后旋转样品,对于平面样品,通常以 1° 步长从 +60° 旋转到 -60°,并在每个位置采集二维投影图像。使用玻璃毛细管或柱状切片可实现从 +90° 到 -90° 的全倾斜断层扫描。
天狼星XT的无基准点程序在重建前自动对获取的2D图像堆栈进行对齐。可以使用行业标准重建、配准和分割软件进行3D体积的可视化和分析。
CLXM 构建模块
SXT-100 支持多种样品安装形式,以适应不同的研究需求。标准的透射电镜栅格和剪切栅格是常用的,而玻璃毛细管和半栅格则为特定应用提供了替代方案。对于高压冷冻样品,定制支架可实现 ±90° 的全倾斜旋转,确保完整的断层扫描数据采集。这种灵活性最大限度地提高了与现有低温工作流程的兼容性,并拓宽了可成像生物样本的范围。
细胞在碳涂层金电镜定位栅格上或薄壁玻璃毛细管中制备。孵育后,在光学显微镜下筛选栅格以检查汇合度和蛋白质表达,然后吸去多余液体后,浸入液态乙烷中快速冷冻。对于厚度超过 5μm 的较大细胞或组织,采用“华夫饼”技术的高压冷冻可制备厚度约 12μm 以下的样品,足够薄以用于 SXT,同时保留天然超微结构。
SXT-100 包含一个集成的 5 通道宽场落射荧光显微镜,其发射滤光片针对 DAPI、GFP、RFP、Cy5 和 Cy7 荧光团进行了优化。该显微镜可以快速筛选样品,以识别用于 SXT 的单个、分离的细胞候选物。光学物镜方便地位于低温样品室中,与 X 射线轴成 90 度。一旦获得 FM 概览,栅格坐标可以转换为 X 射线轴进行成像。
旋转角度范围通常为 +/-60 度(用于栅格),或 +/-90 度(用于玻璃毛细管或放置在针上的高压冷冻柱状切片)。后者是 SXT-100 的另一个关键特性,可实现全旋转断层扫描并消除与平面样品相关的缺失楔形伪影。典型的断层图采集时间从 30 分钟到 2 小时不等,具体取决于细胞厚度。
制备完成后,栅格被装入转移支架,该支架由冷却转移杆拾取,并在转移到 SXT-100 期间,在冷氮气罩内保持。
样品通过真空载物锁垂直引入,并停靠在低温载物台上进行成像。从工作台到显微镜的整个转移过程不到一分钟,保持玻璃化并防止冰污染。成像后,样品可以安全地返回储存。
在获取荧光显微镜图像并将 SXT 倾斜系列重建为三维体积后,数据集进行关联以将分子信号映射到全细胞超微结构上。
此 CLXM 图像在单一视图中关联了功能和结构信息,使疾病和治疗研究人员能够更好地解释其天然细胞环境中的分子过程,并深入了解疾病机制和治疗效果。
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