يوليو 26, 2014
البرد المجاهر الإلكترونية، إما الضوئي (SEM) أو ناقل الحركة (TEM)، وتستخدم على نطاق واسع لتوصيف العينات البيولوجية أو غيرها من المواد ذات المحتوى ارتفاع المياه 1. ويستخدم SEM / المركزة ايون الشعاع (فيبوناتشي) لتحديد ملامح الاهتمام العينات واستخراج، الإلكترون شفافة رقيقة لنقل الصفيحة إلى البرد TEM.
الهدف العام من هذا الإجراء هو إعداد عينة ل cryo TEM عن طريق استخراج صفيحة شعاع أيوني مركزة من عينة سائبة مجمدة بالتبريد. يتم تحقيق ذلك عن طريق الغطس الأول ، وتجميد العينة في النيتروجين السائل وتركيبها داخل شعاع الأيونات المركز بالتبريد. الخطوة الثانية هي قطع LA Melo رفيع باستخدام شعاع الأيونات ونقله إلى شبكة TEM عن طريق مناور نانو مبرد.
بعد ذلك ، يتم نقل شبكة TEM من حامل SEM إلى حامل TEM في محطة نقل. الخطوة الأخيرة هي نقل حامل TEM إلى cryo TEM لمزيد من التحليل. في النهاية ، يتم استخدام cryo TEM لإظهار صور عالية الدقة أو tomo Grahams أو خرائط الأشعة السينية للصفيحة المستخرجة.
ستمكننا هذه التقنية من تحليل المادة الرخوة بدقة قصوى في المجهر الإلكتروني الناقل عن طريق الاختيار المسبق لمكان التحليل بواسطة النسخ المجهرية الأخرى مثل الفحص المجهري الضوئي أو الفحص المجهري الكهربائي المسح. الميزة الرئيسية لهذه التقنية على الطرق الحالية مثل Mac cryo Microtomy ، هي أنه يتم تجنب القطع الأثرية للتحضير مثل الضغط وتشكيل العينة. قم أولا بتركيب شبكتين TEM لعينات شعاع الأيونات المركزة.
على حامل نقل SEM ، قم بتأمين الشبكات عن طريق شد البراغي المقابلة بمفك البراغي وأغلق المصاريع ، وقم بتركيب كعب عينة مناسب للعينة وأضف جزءا من العينة. على سبيل المثال، استخدم ماصة لإيداع القطرات على كعب مسطح. ثم قم بتركيب حامل نقل التسويق عبر محرك البحث على جهاز نقل الفراغ أو VTD.
بعد إضافة النيتروجين السائل إلى محطة الطين والضخ لأسفل ، افتح المحطة وقم بتجميد مضخة حامل نقل SEM مرة أخرى حتى يكتمل الغليان ويتم الحصول على الطين مرة أخرى. بعد ذلك ، اسحب حامل نقل SEM إلى غرفة التفريغ الخاصة ب VTD وأغلقه. قم بتهوية محطة الرش وغرفة تحضير التبريد فتحة قفل معادلة الضغط لفتحة التهوية لغرفة معادلة الضغط الخارجية.
ثم قم بمطابقة ختم VTD مع غرفة معادلة الضغط الخاصة بغرفة تحضير التبريد والمضخة. عند الوصول إلى مستوى فراغ جيد ، قم بقياس دبوس غرفة معادلة الضغط لفتح ختم VTD وغرفة معادلة الضغط الخارجية. ثم أدخل حامل تحويل التسويق عبر محرك البحث.
بعد ذلك ، استخدم سكينا باردا لفتح الأغطية الواقية لفتحات شبكة TEM. قم بإيقاف تشغيل التوتر العالي على شعاع الأيونات المركز SEM وافتح غرفة معادلة الضغط الداخلية. ثم استخدم VTD لنقل حامل SEM إلى غرفة العينة.
بمجرد أن يكون حامل SEM في المرحلة الباردة ، قم بفصل VTD عن طريق الدفع والتدوير. اسحب قضيب VTD بالكامل إلى غرفة التفريغ VTD وأغلق غرفة معادلة الضغط الداخلية وغرفة معادلة الضغط الخارجية وختم VTD. في هذه المرحلة ، قم بتسخين غاز السليفة إلى 24 إلى 26 درجة مئوية ووضع نظام حقن الغاز أو إبرة نظم المعلومات الجغرافية على ارتفاع حوالي ملليمتر واحد فوق سطح العينة.
أثناء التصوير باستخدام شعاع الإلكترون ، افتح صمام الغاز لبضع ثوان. ثم عالج الإيداع فوق منطقة الاهتمام ، أو عائد الاستثمار باستخدام شعاع أيون أمبير 1000 بيكو بتكبير منخفض. بعد المعالجة ، قم بإمالة العينة إلى 52 درجة بحيث يكون السطح عموديا على شعاع الأيونات.
مطحنة بعيدا. خندقين إرهابيين. على جانبي عائد الاستثمار ، قم بإمالة العينة مرة أخرى إلى درجة الصفر واستخدم الحزمة الأيونية لقطع الجوانب والجانب السفلي من الصفيحة ، مع التأكد من أن علامات القطع تمر عبر الصفيحة بأكملها.
بمجرد إدخال إبرة نظم المعلومات الجغرافية ، قم بمناورة مناور النانو حتى يتلامس طرفه جسديا مع الصفيحة ، ويفضل أن يكون ذلك على الجانب. افتح صمام نظم المعلومات الجغرافية لبضع ثوان وراقب ترسيب التبريد عن طريق التصوير المستمر باستخدام شعاع الإلكترون. عندما يتم ترسيب طبقة إضافية من البلاتين بالتبريد من واحد إلى اثنين ميكرومتر، أغلق الصمام بعد هذا العلاج للبلاتين فقط في الميكرومترات القليلة حول النقطة التي يكون فيها مناور النانو على اتصال بالصفيحة.
ثم استخدم تيار شعاع أيوني عال لقطع الصفيحة خالية من الصفيحة. قم بمناورة مناور النانو بعناية لاستخراج الصفيحة من الخنادق وتحريكها على الأقل 500 ميكرومتر فوق سطح العينة. بعد سحب الإبرة ، قم بخفض مرحلة العينة بضعة ملليمترات وحركها حتى تظهر إحدى شبكات TEM.
انقل منطقة التعلق على الشبكة إلى وضع العمل وأدخل إبرة GIS. بعد ذلك ، قم بمناورة مناور النانو بعناية لجعل الصفيحة المرفقة في ملامسة جسدية مع منطقة التعلق على شبكة TEM ، وافتح صمام الغاز لبضع ثوان وقم بإيداع طبقة إضافية من طبقة ميكرومتر إلى اثنين من البلاتين لمعالجة البلاتين فقط في بضعة ميكرومترات حول نقطة التلامس بين الصفيحة وشبكة TEM. ثم استخدم تيار شعاع أيوني عال لقطع الصفيحة خالية من مناور النانو.
قم بإمالة العينة إلى 52 درجة واستخدم الحزمة الأيونية لتخفيفها إلى شفافية الإلكترون. بعد شطف محطة نقل التبريد بغاز النيتروجين الجاف ، أدخل حامل TEM لنقل التبريد في الفتحة المناسبة لمحطة نقل التبريد واملأها بالنيتروجين السائل. بعد ذلك ، اغمر مفك البراغي ، أداة تثبيت العينة TEM والملاقط في كوب مبرد مملوء بالنيتروجين السائل من أجل تبريد أطرافها إلى درجة الحرارة المطلوبة.
بمجرد مطابقة VTD مع غرفة معادلة الضغط الخارجية ، قم بإحضار المرحلة الباردة إلى ارتفاع النقل البالغ 16 ملم. بعد إيقاف تشغيل التوتر العالي ، افتح ختم VTD وغرفة معادلة الضغط الخارجية وغرفة معادلة الضغط الداخلية. ثم استخدم قضيب VTD للقفل في حامل نقل SEM عن طريق الدفع والتدوير في اتجاه عقارب الساعة.
في هذه المرحلة ، اسحب حامل نقل SEM إلى غرفة تحضير التبريد. استخدم السكين البارد لإغلاق الأغطية الواقية لشبكات TEM. ثم استخدم قضيب VTD لنقل العينة إلى غرفة التفريغ الخاصة ب VTD ، وأغلق غرفة معادلة الضغط.
ثم قم بتنفيس غرفة معادلة الضغط الخارجية وافصل VTD. قم بمطابقة VTD مع منفذ SEM لمحطة نقل التبريد. أثناء التنظيف بالنيتروجين الجاف ، استخدم الدبوس الموجود على المحطة لفتح ختم VTD وتحريك حامل نقل SEM في عامل محطة النقل بالتبريد.
باستخدام مفك البراغي المبرد ، افتح أحد الأغطية وفك المسمار المقابل ، مع الحفاظ على شبكة TEM في مكانها. ثم التقط شبكة TEM وضعها في حامل TEM باستخدام الملقط المبرد. بعد ذلك ، اربط شبكة TEM على حامل TEM.
باستخدام الحلقة السداسية المبردة، أغلق غالق حامل TEM لنقل التبريد وافصل محطة النقل بالتبريد عن نظام الضخ. انقل المحطة ووحدة التحكم في السخان لحامل TEM بالقرب من TEM وأعد توصيلها. اضبط مرحلة عينة TEM على إمالة سالب 70 درجة.
بعد ذلك ، اضبط أقصر وقت ضخ لغرفة معادلة الضغط بدورة واحدة فقط من التطهير بغاز النيتروجين الجاف. قم بإزالة حامل TEM من محطة النقل بالتبريد وأدخله في المرحلة الأولى من مقياس الزوايا المائل ، والذي سيبدأ دورة الضخ. بمجرد اكتمال الدورة ، اضبط مقياس الزوايا على الإمالة مرة أخرى إلى الصفر درجة أثناء الضغط على حامل TEM حتى لا يدور مع مقياس الزواة.
ثم أدخل الحامل من خلال مقياس الزوايا بالكامل داخل TEM. أخيرا ، أعد ملء حامل TEM لنقل التبريد بالنيتروجين السائل. في هذه الطريقة ، يتم تصوير جراثيم الرشاشيات النيجر لأول مرة بواسطة SEM لتحديد موقع الاستخراج.
يكفيالمقطع العرضي لأي بوغ ، ولكن من الممكن وضع عائد الاستثمار للاستخراج بدقة ميكرومتر فرعي لتقطيع خلية معينة على مسافة محددة من غشاء الخلية. بمجرد تحديد الميزة ذات الأهمية ، يتم تنفيذ الخطوة الأولى من ترسيب التبريد لحماية العينة من تلف الحزمة أثناء الطحن الأيوني ، يتم إمالة العينة إلى 52 درجة ، متبوعة برش خنادقين على جانبي الملة. ثم يتم إمالة العينة للخلف وطحنها بشكل أكبر ، مع ترك جسرين صغيرين فقط يربطانها بالجزء الأكبر.
يتم ملامسة مناور النانو المبرد مع الميلا ويتم ترسب تبريد آخر من البلاتين لجنوحها معا. يتم طحن الجسور المتصلة الصغيرة بعيدا ، ويقوم مناور النانو بتحريك الصفيحة بالقرب من منطقة مرفق درجة TEM ، حيث يتم لحامها بترسيب التبريد النهائي من البلاتين. ثم يتم فصل مناور النانو عن الصفيحة ، والتي تكون رقيقة إلى شفافية الإلكترون.
باستخدام الحزمة الأيونية ، يتم نقل الصفيحة إلى TEM حيث يمكن استخدام التحليل الطيفي للتصوير عالي الدقة والتصوير المقطعي وتقنيات أخرى. ستساهم هذه الطريقة في فهم واجهات المادة الرخوة للقلب في أنظمة مثل المجسات العصبية أو غرسات العظام. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تحضير عينات cryo TM التي هي قطعة أثرية ثلاثة ، والتي يمكن استخراجها من منطقة معينة من عينة الخطأ بدقة ميكرومتر فرعي.
يفصل هذا المقال إجراءً لتحضير العينات البيولوجية للمجهر الإلكتروني النافذ بالتجميد (cryo-TEM) باستخدام تقنيات الحزمة الأيونية المركزة (FIB). وتسمح هذه الطريقة بالتصوير عالي الدقة للمواد الرخوة مع تقليل العيوب الناتجة عن تحضير العينات.
تمكن هذه الطريقة من تحضير العينات بدقة عالية وبأقل قدر من الشوائب الاصطناعية للمجهر الإلكتروني النافذ بالتبريد (cryo-TEM)، وذلك عن طريق استخراج رقائق رقيقة من العينات البيولوجية المجمدة باستخدام عملية الطحن بحزمة أيونية مركزة. كما تدعم هذه الطريقة عملية التحقق من الأهداف وتقليل المخاطر الميكانيكية في مراحل الاكتشاف المبكرة من خلال السماح بدقة دون الميكرومتر في اختيار المنطقة ذات الاهتمام، مما يقلل من الغموض في التحليل الهيكلي. ويعزز هذا النهج من الثقة التنبؤية في سير العمل اللاحق من خلال الحفاظ على البنية الفائقة الأصلية وتمكين التصوير عالي الدقة لواجهات المادة الرخوة ذات الصلة بعلم الأحياء العصبي ومواد الزرع.
تتكامل هذه الطريقة ضمن تسلسل عمليات الاكتشاف، بدءاً من التحقق من الهدف وصولاً إلى تحديد المركبات الواعدة ثم الدراسات قبل السريرية، وذلك من خلال توفير بيانات كمية وقابلة للتكرار للبنية الدقيقة، مما يساهم في تعزيز الفهم الميكانيكي وتقييم المركبات.