Représentation De haute résolution et Élevée de Débit des Prélèvements de Tissu Utilisant L'ATLAS™ par Carl Zeiss

Sujets Couverts

L'ATLAS™ de Carl Zeiss
Quel est L'ATLAS™ ?
Avantages d'Utiliser L'ATLAS™
Énergie Maximum de Poutre dans FE-SEM
les Travaux Typiques de installation et Fonctionnants d'ATLAS™
Sites Multiples dans un Réseau Unique
Logiciel Intégré de Spectateur
Résumé
Remerciements

L'ATLAS™ de Carl Zeiss

Carl Zeiss a développé récemment un élan nouvel : « ATLAS™ » - un module pour que la Lecture Robotisée de Vaste Zone relève le défi de saisir un grand nombre d'images séquentielles de haute qualité à la grande vitesse. ATLAS™ combine le mode de représentation de microscope électronique (STEM) de boîte de vitesses de lecture (ou réellement tout autre plan de dépistage) d'un microscope électronique de lecture d'émission de champ (FE-SEM) avec un générateur d'échographie et un système digitaux extrêmement grands d'acquisition des images avec jusqu'à 32 pixels du × 32 k de k.

La combinaison de la représentation basée de CHEMINÉE de FE-SEM avec ATLAS™, une grande cavité de spécimen, un mouvement de stade, les supports multiples témoin de réseau et les configurations hautement robotisées disponibles sur Carl Zeiss FE-SEM est une alternative très irrésistible à la représentation conventionnelle de TEM. Des échantillons adaptés Donnés, fonctionnement sans surveillance peuvent être exécutés pendant des jours. La procédure correspondante d'application sera introduite et présentée ici.

Quel est L'ATLAS™ ?

L'ATLAS™ est un générateur d'échographie et un système de saisie d'image numérique arbitraires capable de la mémoire unique d'image jusqu'à 32 pixels du × 32 k de k. ATLAS™ fournit le contrôle précis du fléchissement de poutre, du temps de pause (100 incréments de NS) ainsi que des algorithmes de filtrage et binning de plus haut niveau. Il y a contrôle complet de largeur de mosaïque, de hauteur, de taille de pixel, de définition de tuile et de superposition générales de tuile dans le logiciel d'ATLAS™.

Supplémentaire, ATLAS™ offre le contrôle des fonctionnements automatiques de FE-SEM tels que la mise au point automatique, la brilliance et le contraste, le stigmation de poutre et la mémoire de rotation d'échographie pour assurer la définition de nanomètre et la qualité des images de haut au-dessus des échelles de mm. Il y a des fonctionnements supplémentaires pour l'interrogation en temps réel des images, pour la répétition des tuiles particulières et même d'un serveur de mail pour des mises à jour de progrès à l'utilisateur distant.

Le Schéma 1 affiche au support multi de carrousel témoin ce qui peut être augmenté dans un support 12 témoins (haut), l'illustration du réseau de TEM (moyen) et d'un réseau enduit formvar de slot avec 17 d'interface série parties ultra (bas). La projection très faible d'agrandissement des détecteurs de DF et de FB sous l'échantillon est visible comme croix-forme sombre et cercle lumineux central respectivement de la bonne image.

Le Schéma 1. Les images d'un support multi de carrousel témoin, d'un support de carrousel de réseau de TEM et de slot du réseau with17 d'une interface série des parties formvar ultra.

Avantages d'Utiliser L'ATLAS™

Le FE-SEM comporte un générateur d'échographie et un a digitaux pixel-par le système d'acquisition des images de pixel contrairement au CCD ou l'appareil-photo de film dans le TEM. Un avantage d'utiliser le FE-SEM est que les systèmes digitaux modernes de saisie peuvent fournir des tailles par mémoire d'image extrêmement grandes et - dans le cas de l'ATLAS™ - de giga-pixel dans une image unique.

Une Caméra ccd typique de grand-format pour un TEM fournit seulement à 2 k X 2 k, des tailles par mémoire d'image de plus grands formats sont seulement disponible au coût rigoureusement accru.

Les images scannées digitales beaucoup plus grandes et de haute qualité obtenues à partir du FE-SEM traduisent à un carrelage plus efficace pour couvrir très des vastes zones. Cependant, le carrelage peut ne pas être nécessaire avec des images uniques fournissant un champ de vision de 60 à 100 microns à la définition de pixel de 2 ou de 3 nanomètre.

Le Schéma 2. Le seul arrangement des diodes (BF) de brightfield et (DF) de darkfield dans le détecteur À plusieurs modes de fonctionnement de CHEMINÉE de ZEISS. Des électrons de FB et de DF peuvent être rassemblés simultanément et traités ensemble. Le DF inversé par FB est une configuration typique pour de grands champs de vision au-dessus de 100 microns avec l'illumination régulière.

La Définition en mode de CHEMINÉE peut être aussi élevée que 0,6 nanomètres avec FE-SEM approchant cela de la qualité des images de TEM et de CHEMINÉE peuvent réellement dépasser cela de TEM dans quelques aspects (par exemple contraste). Quelques exemples affichent la qualité des images facilement possible avec le FE-SEM dans le mode de CHEMINÉE dans le suivant.

Le Schéma 3. L'image de CHEMINÉE de l'hypothalamus de rat étiqueté par immunogold de 10 nanomètre en époxyde de Lowicryl HM20, aucune coloration de poteau.

Le Schéma 4. L'image de CHEMINÉE d'un étui myelinated d'axone dans de rat de hippocampe la partie non souillée ultra avec l'écartement de 3 nanomètre.

Énergie Maximum de Poutre dans FE-SEM

La Représentation des coupes transversales ultramicrotome avec le détecteur de CHEMINÉE dans un FE-SEM est très assimilée à l'enregistrement d'image dans un TEM en tant qu'électrons unscattered (modèle de brightfield) et des électrons dispersés (modèle de darkfield) peuvent être rassemblés. Cependant, la définition dans le FE-SEM est limitée seulement par taille de poutre. L'absence d'une lentille sous l'échantillon dans le FE-SEM élimine des aberrations sphériques induites par la cornière de dispersion et des aberrations chromiques dues à la déperdition d'énergie. Dans le FE-SEM l'énergie maximum de poutre est limitée type à 30 kilovolts et il n'y a aucun besoin de CCD ou d'appareil-photo de film.

L'énergie maximum de poutre du FE-SEM limite la profondeur de pénétration maximum de poutre qui dépend de la composition matérielle principalement. Les matériaux souillés par Métal lourd comme des échantillons biologiques sont les candidats idéaux pour la CHEMINÉE de basse tension dans le FE-SEM.

les Travaux Typiques de installation et Fonctionnants d'ATLAS™

Un travail typique d'ATLAS™ peut être installé dans quelques heures et puis faire fonctionner sans surveillance pendant des jours. La Commission d'option de mosaïque permet la définition des paramètres de mosaïque et des fonctionnements automatiques. Suivant les indications du Schéma 5, la cote de mosaïque, la taille unique de pixel de tuile, la définition unique de tuile, le temps de pause et la taille Etc. de zone superposante, peuvent être choisis de la procédure de première installation selon les conditions du travail d'être exécuté. Généralement la procédure d'application de l'ATLAS™ est comme suit :

  • Chargez l'échantillon dans le FE-SEM. Choisissez « Produisent une mosaïque » de l'interface utilisateur d'ATLAS™ suivie de l'installation du « Traitement par Lots de Mosaïque » comprenant le « Emplacement de Stade », les « Paramètres de Mosaïque » et « les Fonctionnements Automatiques » Etc.
  • Après définition des paramètres du travail de mosaïque selon les conditions, l'acquisition des images commencera automatiquement par cliquer sur simplement « Exécutent ».
  • Les tuiles produites d'image avec la définition élevée de pixel peuvent être traitées et piquées par le logiciel intégré de spectateur.
  • La mosaïque piquée peut être visualisée et dirigée, sortie et enrégistrée par le spectateur avec la définition exigée.

Le Schéma 5. La Commission d'option de mosaïque affiche la configuration de paramètre arbitraire et les fonctionnements automatiques.

Le Schéma 6 affiche une mosaïque unique typique du × 2 du site 6 couvrant une ultra partie de 250 microns de largeur. Chacune des 12 tuiles a un champ de vision de 48 microns, et des 24 définitions unique de pixel des affichages d'image de pixel du × 24 k de k 2 nanomètre.

Le Schéma 6. 6 l'image de mosaïque du × 2 de la coupe transversale ultramicrotome du hippocampe de rat enregistrée avec le détecteur de CHEMINÉE.

Le Schéma 7. images de zoom de hippocampe de Rat d'une tuile unique de 24 pixels du × 24 k de k.

La densité élevée de pixel de la tuile unique peut être conçue par continu zoom-dans. Un zoom simulé des 24 tuiles unique de pixels du × 24 k de k illustre la capacité extrême de densité de pixel de champ de vision suivant les indications du Schéma 7. Par exemple, ici le seul temps de saisie de tuile est environ 19 mn et le travail entier prend seulement 3,8 heures. Avec 10 un appareil-photo du megapixel TEM, il prendrait plus de 300 images pour couvrir ce domaine à une définition équivalente de pixel, menant également à une charge de travail également beaucoup plus grande dans le traitement de poteau-image.

Sites Multiples dans un Réseau Unique

Il est possible de faire les sites multiples dans un réseau unique et répéter le procédé aux sites multiples sur des réseaux multiples avec le support de 12 carrousels représenté sur le Schéma 8. Sélection de site est faite manuellement et exécutée par la téléphoniste avant un passage robotisé. La mémoire Simple de rotation d'échographie à chaque site assure le cadrage des parties séquentielles dans un réseau ainsi que le réseau au réseau.

Le Schéma 8. La configuration du support multi de carrousel avec 12 réseaux à l'intérieur de la navigation de stade « de SEM® Intelligent ».

Logiciel Intégré de Spectateur

Une Fois Que le travail robotisé est de finition, les tuiles produites d'image peuvent être visualisées et piquées ensemble par le logiciel intégré de Spectateur pour obtenir une image panoramique d'une vaste zone. Le Spectateur permet à l'utilisateur de s'ouvrir efficacement, piquer, dirige, l'a sorti/sauvegarde et re-rendent intelligemment les grands ensembles de données bidimensionnels produits par ATLAS™.

Résumé

La représentation basée de CHEMINÉE de FE-SEM en combination avec ATLAS™ est une haute résolution neuve, technique d'imagerie élevée de débit pour des prélèvements de tissu et fournit une alternative à la représentation traditionnelle de TEM des échantillons biologiques. Vous n'êtes plus limité seulement à la représentation par petite zone de l'échantillon dans la haute résolution. Ici la CHEMINÉE Technicien-SEM-basée en combination avec ATLAS™ est une solution supérieure à l'acquisition des images de large volume.

Remerciements

Nous apprécions M. Doug Wei et son équipe pour leurs idées pilotes et support complet dans le développement d'ATLAS™.

John Mendenhall, Centre pour Apprendre et Mémoire, Université du Texas chez Austin est avec reconnaissance reconnu pour fournir les échantillons et la discussion significative.

Source : « a Automatisé la Représentation À plusieurs modes de fonctionnement Extrême de CHEMINÉE de Basse Tension de Champ de Vision des Coupes Transversales Ultramicrotome Biologiques avec ATLAS™ » par Carl Zeiss

Pour plus d'informations sur cette source, rendez visite s'il vous plaît à Carl Zeiss.

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

Last Update: 14. June 2013 04:06

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