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一直以來,，透射電鏡（TEM）是觀察和研究超微結(jié)構(gòu)的首選工具,，可用于觀察整個細胞結(jié)構(gòu)，包括細胞壁、細胞膜、細胞核和各種細胞器的變化，以及外源物質(zhì)與細胞之間的關系等,。不僅有助于許多重要細胞器的結(jié)構(gòu)和功能的研究，而且有助于解剖病理學,、血液學和微生物學等學科的病理診斷研究,。

掃描透射（STEM）模式作為 TEM 的附加配件，可以顯著提高生物樣品的襯度,，特別是未染色的組織切片,。應對此類生物樣品，TEM 操作人員通常也會選擇相對較低的加速電壓（80kV）來增加圖像的襯度,，并提高清晰度,。但是由于其操作的復雜性，在對細胞生物學和病理學的超微結(jié)構(gòu)的研究中,，還沒有被廣泛應用（除專業(yè)的電鏡中心外）,。

飛納臺式場發(fā)射掃描電鏡，體積小巧,，具有低電壓成像的優(yōu)勢,，配備了新型的掃描透射（STEM）探測器后，可以結(jié)合掃描電鏡和透射電鏡的功能特點，在 15kV 的低加速電壓下,，就可以獲得高分辨率的掃描透射成像,。在觀測電子束敏感的生物樣品時，可以獲得高成像質(zhì)量圖片,。

以下為大家分享生物組織樣品的制樣方法以及 4 個使用 Pharos-STEM 拍攝的案例,。（加速電壓 15kV，工作距離 8.9mm）

制樣方式

對生物組織樣品進行透射電鏡成像時,，制樣處理過程主要包括固定、脫水處理,、樹脂浸潤和干燥,、切片。

具體過程如下：使用 2.5% 的戊二醇溶液（溶解于 PH 值為 7.4 的 0.1M 碳酸鈉緩沖液中）進行固定,，固定完成后,，組織樣品在碳酸鈉緩沖液中清洗 1-2 天。這個過程具體包括使用 2% 四氧化餓清洗 4h,，2% 醋酸鈾清洗 1h,，醋酸鈉清洗 1h；然后使用梯度乙醇和丙酮進行脫水處理,；接著按照標準配方使用低粘度環(huán)氧樹脂 Spurr 進行包埋,，將樹脂在 70℃ 下固化 15h；最后使用超微切片機制備 70nm 厚的組織切片,，將組織切片安裝在 300 目的銅網(wǎng)上,。接下來將具有樣品的銅網(wǎng)放入 Pharos-STEM 中進行觀測，結(jié)果如下,。

01案例一

被腎小囊（Bowman's capsule）包裹的正常腎小球

圖1 小鼠腎標本樣品（腎小球和臨近的腎血管）的 STEM 圖,。紅色箭頭處可以看到含有紅細胞的腎小球毛細血管，毛細血管被腎小球基底膜和足細胞的足突包圍,。

圖1 為被腎小囊（Bowman's capsule）包裹的正常腎小球的超微結(jié)構(gòu),。 STEM 圖顯示了正常腎小球毛細血管袢和腎小球系膜，與 TEM 下的微觀圖像類似,。STEM 圖中的紅色箭頭處清晰顯示了腎小球基底膜,、系膜基質(zhì)、系膜胞質(zhì),、足細胞足突的細節(jié)以及與基底膜毗鄰的裂孔結(jié)構(gòu),。STEM 圖像顯示了高分辨的超微結(jié)構(gòu)，圖像襯度明顯,，可以快速捕捉到極小的細胞變化,，并快速分析感興趣部位的微觀結(jié)構(gòu)。

02案例二

正常的小鼠胰腺腺泡細胞

圖2 正常的小鼠胰腺腺泡細胞結(jié)構(gòu) STEM 圖,。圖中顯示了酶原顆粒（Z）,、液泡,、線粒體（M）、腺泡腔（L）和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（R）,。上圖為胰腺星形細胞,，下圖為內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的精細結(jié)構(gòu)。

03案例三

人類腦腫瘤組織

圖 3 人類腦腫瘤組織 STEM 圖,。圖中清晰顯示了細胞的超微結(jié)構(gòu)特征,，髓鞘軸突、線粒體和嵴結(jié)構(gòu)（M）,、包含細胞間質(zhì)纖維和囊泡的星形細胞結(jié)構(gòu)（紅色箭頭處）,。圖中可以清晰觀測到細胞結(jié)構(gòu)和細胞器之間的關系。

圖4  培養(yǎng)的全能干細胞的 STEM 圖,。晶狀體上皮細胞內(nèi)有大量的細胞質(zhì)器,，如線粒體和卵圓形細胞核。均質(zhì)的細胞外觀與早期細胞分化階段的細胞相似（數(shù)據(jù)來自 ROR1e LECs）,。圖中可以清晰看到晶狀體的微結(jié)構(gòu),，包括靠近組織周圍的晶狀體上皮細胞，以及與之相鄰的具有桿狀細胞核的未成熟的晶狀體纖維細胞,，具有圓形細胞核的細胞和晶狀體纖維細胞類似,。

總結(jié)Conclusion

通過以上 4 個案例，可以看出,，使用配備 STEM 探測器的飛納臺式場發(fā)射掃描電鏡,，在觀察生物類樣品時，在較低的加速電壓下,，幾分鐘內(nèi)便可以獲得高襯度,、高分辨圖像。