Hohe Auflösung und Hohe Durchsatz-Darstellung von Gewebe-Proben Unter Verwendung des ATLAS™ durch Carl Zeiss

Themen Umfaßt

Das ATLAS™ von Carl Zeiss
Was ist das ATLAS™?
Nutzen der Anwendung des ATLAS™
Maximale Strahlenenergie in FE-SEM
montierende und Ausgeführt Werdene Typische ATLAS™-Jobs
Mehrfache Sites innerhalb eines Einzelnen Gitters
Integrierte Zuschauer-Software
Zusammenfassung
Quittungen

Das ATLAS™ von Carl Zeiss

Carl Zeiss hat neuentwickelt einen neuen Anflug: „ATLAS™“ - ein Block, damit Automatisiertes Scannen des Großen Gebiets die Herausforderung des Erwerbs vieler Serienbilder der hohen Qualität an der großen Geschwindigkeit anspricht. ATLAS™ kombiniert den Rastertransmissionselektronenmikroskop (STEM)aufnahmemodus (oder wirklich irgendeinen anderen Befundentwurf) eines Bereichemissions-Rasterelektronenmikroskops (FE-SEM) mit einem extrem großen digitalen Scan-Generator und der Bilddatenerfassungsanlage mit bis 32 K-× 32 K Pixeln.

Die Kombination von FE-SEM basierte STAMM-Darstellung mit ATLAS™, eine große Probenmaterialkammer, Stufenbewegung, mehrfache Gitterbeispielhalterungen und die in hohem Grade automatisierten Merkmale, die auf dem Carl Zeiss FE-SEM erhältlich sind, ist eine sehr unwiderstehliche Alternative zu herkömmlicher TEM-Darstellung. Gegebene geeignete Proben, automatische Anschaltung können über eine Zeitdauer von Tagen durchgeführt werden. Die entsprechende Anwendungsprozedur wird hier eingeführt und vorgelegt.

Was ist das ATLAS™?

Das ATLAS™ ist eine willkürliche Scan-Generator- und -Digitalbilddatenerfassungsanlage, die zum einzelnen Bildspeicher bis zu 32 K-× 32 K Pixeln fähig ist. ATLAS™ liefert genaue Regelung der Strahlauslenkung, der Verweilzeit (100 ns-Erhöhungen) sowie der hochgradigen Entstörungsund binning Algorithmen. Es gibt vollständige Kontrolle der Gesamtmosaikbreite, der Höhe, der Pixelgröße, der Fliesenauflösung und der Fliesendeckung innerhalb der ATLAS™-Software.

Zusätzlich bietet ATLAS™ Regelung von FE-SEM Selbstfunktionen wie automatischer Scharfeinstellung, Helligkeit u. Kontrast, Träger stigmation und Scan-Rotationsspeicher an, um nmauflösung und hohe Bildqualität über mmschuppen sicherzustellen. Es gibt Zusatzfunktionen für Echtzeitbefragung der Bilder, für Wiederholung von spezifischen Fliesen und sogar von E-Mail-Server für Fortschrittsupdates zum Fernbenutzer.

Abbildung 1 zeigt der multi Beispielkarussellhalterung, welches in eine 12 Beispielhalterung (Oberseite), in die Abbildung von TEM-Gitter (mittlere) und von formvar überzogenen Schlitzgitter mit 17 der Serie Kapiteln ultra (Unterseite) erweitert werden kann. Die sehr niedrige Vergrößerungsprojektion von DF- und BF-Detektoren unter die Probe ist- als dunkle Querform und zentraler heller Kreis beziehungsweise vom rechten Bild sichtbar.

Abbildung 1. Die Bilder einer multi Beispielkarussellhalterung, der TEM-Gitterkarussellhalterung und Kapitel einer der formvar des Schlitzgitters with17 Serie ultra.

Nutzen der Anwendung des ATLAS™

Das FE-SEM kennzeichnet einen digitalen Scan-Generator und ein a Pixel-durch Pixelbilddatenerfassungsanlage im Gegensatz zu dem CCD oder die Filmkamera im TEM. Ein Nutzen Anwendung des FE-SEM ist, dass moderne digitale Datenerfassungsanlagen die extrem große und - im Falle des ATLAS™ - Gigapixel Feld-Speichergrößen in einem einzelnen Bild zur Verfügung stellen können.

Eine typische Großformat CD-Kamera für ein TEM liefert nur 2 K x 2 K, Feldspeichergrößen mit größeren Formaten sind nur erhältlich zu drastisch erhöhten Kosten.

Die viel größeren, die digitalen gescannten Bilder der hohen Qualität, die vom FE-SEM erhalten werden, übertragen zum effizienteren Tiling für große Gebiete sehr abdecken. Jedoch ist möglicherweise das Mit Ziegeln decken nicht mit den einzelnen Bildern notwendig, die ein Blickfeld von 60 bis 100 Mikrons bei 2 oder 3 nm Pixelauflösung bereitstellen.

Abbildung 2. Die eindeutige Anordnung für brightfield (BF) und darkfield (DF) Dioden im ZEISS-Mehrmoden-STAMM-Detektor. BF- und DFelektronen können gleichzeitig montiert werden und zusammen aufbereitet werden. BF umgekehrtes DF ist eine typische Konfiguration für große Gesichtsfelder über 100 Mikrons mit gleichmäßiger Beleuchtung.

Auflösung im STAMM-Modus kann so hoch sein, wie 0,6 nm möglicherweise mit FE-SEM, das dem des TEM- und STAMM-Bildes Qualität sich nähert, wirklich das von TEM in einigen Aspekten überschreitet (z.B. Kontrast). Einige Beispiele zeigen die Bildqualität leicht, die mit dem FE-SEM im STAMM-Modus im Folgenden erreichbar ist.

Abbildung 3. Das STAMM-Bild von 10 nm immunogold beschriftete Rattenhypothalamus in Epoxy-Kleber Lowicryl HM20, kein Postenfleck.

Abbildung 4. Das STAMM-Bild einer myelinated Neurithülle im ungefärbten Kapitel des Rattenhippokamps ultra mit 3 nm dem Abstand.

Maximale Strahlenenergie in FE-SEM

Darstellung von ultramicrotome Querschnitten mit dem STAMM-Detektor in einem FE-SEM ist der Bildaufnahme in einem TEM als unscattered Elektronen (brightfield Baumuster) sehr ähnlich und zerstreute Elektronen (darkfield Baumuster) können montiert werden. Jedoch wird Auflösung im FE-SEM nur durch Trägergröße begrenzt. Das Fehlen eines Objektivs unter der Probe im FE-SEM beseitigt die sphärischen Aberrationen, die durch den Streuwinkel und die chromsäurehaltigen Abweichungen wegen des Energieverlustes verursacht werden. Im FE-SEM ist die maximale Strahlenenergie gewöhnlich auf 30 KV begrenzt und es gibt keinen Bedarf an einem CCD oder an einer Filmkamera.

Die maximale Strahlenenergie des FE-SEM begrenzt die maximale Trägereindringtiefe, die von der materiellen Zusammensetzung hauptsächlich abhängt. Heavy Metal befleckte Materialien wie biologische Proben sind ideale Kandidaten für Niederspannung STAMM im FE-SEM.

montierende und Ausgeführt Werdene Typische ATLAS™-Jobs

Ein typischer ATLAS™-Job kann innerhalb einiger Stunden montiert werden und unbeaufsichtigtes über eine Zeitdauer von Tagen dann ausführen. Das Mosaikoptionspanel erlaubt Definition der Mosaikparameter und der Selbstfunktionen. Wie in Abbildung 5 gezeigt, können die Mosaikabmessung, einzelne die Fliesenpixelgröße, einzelne die Fliesenauflösung, die Verweilzeit und die überlappende Flächengröße Usw., in der Anfangsinstallationsprozedur entsprechend den Anforderungen des Jobs gewählt werden durchgeführt zu werden. Im Allgemeinen ist die Anwendungsprozedur des ATLAS™, wie folgt:

  • Belasten Sie die Probe in das FE-SEM. Wählen Sie „Herstellen ein Mosaik“ von der ATLAS™-Benutzerschnittstelle, die von der Installation „der Mosaik-Stapelverarbeitung“ einschließlich „Stufen-Einbauort“, „Mosaik-Parameter“ und „SelbstFunktionen“ Usw. gefolgt wird.
  • Nachdem sie die Mosaikjobparameter entsprechend den Anforderungen definiert hat, beginnt die Bilddatenerfassung automatisch, indem sie einfach „klickt, Durchführen“.
  • Die erzeugten Bildfliesen mit hoher Pixelauflösung können durch die integrierte Zuschauersoftware gehandhabt werden und genäht werden.
  • Das genähte Mosaik kann durch den Zuschauer mit der erforderlichen Auflösung angesehen werden und gesteuert werden, ausgegeben werden und gesichert werden.

Abbildung 5. Das Mosaikoptionspanel zeigt die Einstellung des freien Parameters und die Selbstfunktionen.

Abbildung 6 zeigt ein typisches einzelnes Site 6 × 2 Mosaik, das ultra ein 250 Mikron breites Kapitel umfaßt. Jede der 12 Fliesen hat ein 48-Mikron-Blickfeld und eine einzelne 24 K-× 24 K Pixelauflösung der Pixel-Bildbildschirmanzeigen 2 nm.

Abbildung 6. Das 6 × 2 Mosaikbild des ultramicrotome Querschnitts des Rattenhippokamps aufgezeichnet mit STAMM-Detektor.

Abbildung 7. Bilder des Rattenhippokamp-lauten Summens von einer einzelnen Fliese von 24 K-× 24 K Pixeln.

Die hohe Pixeldichte der einzelnen Fliese kann durch kontinuierliches Summen-in sichtbar gemacht werden. Ein simuliertes lautes Summen von einer einzelnen 24 K-× 24 K Pixelfliese stellt die extreme Blickfeldpixel-Dichtefähigkeit wie in Abbildung 7. gezeigt Zum Beispiel dar, hier ist die einzelne Fliesenaufnahmezeit ungefähr 19 Minuten und der ganze Job nimmt nur 3,8 Stunden. Mit einer 10 megapixel TEM Kamera würde er mehr als 300 Bilder nehmen, um diesen Bereich an einer gleichwertigen Pixelauflösung abzudecken und auch führen würde zu eine entsprechend viel größere Arbeitsbelastung beim Nachbild Aufbereiten.

Mehrfache Sites innerhalb eines Einzelnen Gitters

Es ist möglich, mehrfache Sites innerhalb eines einzelnen Gitters zu tun und den Prozess an den mehrfachen Sites auf mehrfachen Gitter mit der Halterung mit 12 Karussells zu wiederholen, die in der Abbildung 8. Standortwahl gezeigt wird, wird manuell getan und durchgeführt vom Operator vor einem automatisierten Bodenlauf. Einfacher Scan-Rotationsspeicher an jeder Site stellt Ausrichtung von Serienkapiteln innerhalb eines Gitters sowie des Gitters zum Gitter sicher.

Abbildung 8. Die Konfiguration der multi Karussellhalterung mit 12 Gitter innerhalb der Stufennavigation von „Smart SEM®“.

Integrierte Zuschauer-Software

Sobald der automatisierte Job fertig ist, können die erzeugten Bildfliesen durch die integrierte Zuschauersoftware zusammen angesehen werden und genäht werden, um ein Panoramabild eines großen Gebiets zu erhalten. Der Zuschauer erlaubt dem Benutzer, effizient sich zu öffnen, zu nähen, steuert, gab aus,/Abwehr und wieder-übertragen intelligent die großen zweidimensionalen Datensätze produziert durch ATLAS™.

Zusammenfassung

FE-SEM basierte STAMM-Darstellung im Verbindung mit ATLAS™ ist eine neue hohe Auflösung, hohe Durchsatzabbildungstechnik für Gewebeproben und stellt eine Alternative zu traditioneller TEM-Darstellung von biologischen Proben zur Verfügung. Sie sind nicht mehr auf nur Darstellung ein kleinen Bereich der Probe in der hohen Auflösung begrenzt. Hier ist F.E.-SEM-basierter STAMM im Verbindung mit ATLAS™ eine überlegene Lösung zur umfangreichen Bilddatenerfassung.

Quittungen

Wir schätzen Dr. Doug Wei und sein Team für ihre bahnbrechenden Ideen und volle Unterstützung in der ATLAS™-Entwicklung.

John Mendenhall, Mitte für das Lernen und Speicher, Universität von Texas bei Austin wird dankbar für die Lieferung der Proben und der beträchtlichen Diskussion bestätigt.

Quelle: „Automatisierte Extreme Blickfeld-Niederspannung Mehrmoden-STAMM Darstellung von Biologischen Ultramicrotome Querschnitten mit ATLAS™“ durch Carl Zeiss

Zu mehr Information über diese Quelle, besuchen Sie bitte Carl Zeiss.

Date Added: Nov 17, 2010 | Updated: Jun 11, 2013

Last Update: 14. June 2013 04:12

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