カールツァイス著 ATLAS™を使用して組織サンプルの高リゾリューションおよび高いスループットイメージ投射

カバーされるトピック

カールツァイスからの ATLAS™
ATLAS™は何ですか。
ATLAS™の使用の利点
FE-SEM の最大ビームエネルギー
セットアップし、実行の典型的な ATLAS™ジョブ
単一の格子内の多重サイト
統合された視聴者のソフトウェア
概要
確認応答

カールツァイスからの ATLAS™

カールツァイスは最近目新しい取り組み方を開発してしまいました: 「ATLAS™」 - 多数の良質のシリアル画像を高速で得ることの挑戦をアドレス指定する自動化された大きい領域のスキャンのためのモジュール。 ATLAS™は膨大なデジタルスキャン発電機によって (STEM)フィールド放出走査型電子顕微鏡 (FE-SEM) および 32 までの k の × 32 k ピクセルと画像収集システムのスキャン伝達電子顕微鏡イメージ投射モード (か実際に他のどの検出スキームも) 結合します。

FE-SEM の組合せは ATLAS™の茎イメージ投射、大きい標本区域、段階の動き、多重格子サンプルホールダーを基づかせ、カールツァイス FE-SEM で使用できる非常に自動化された機能は慣習的な TEM イメージ投射へ非常に強制的な代わりです。 ある特定の適したサンプルは幾日一定期間に渡って、不在時操作行うことができます。 対応するアプリケーションプロシージャはここにもたらされ、示されます。

ATLAS™は何ですか。

ATLAS™は 32 の k の × 32 k ピクセルまで単一の画像の記憶が可能な任意スキャン発電機およびデジタル画像の獲得システムです。 ATLAS™はビーム偏向、ドウェル時間 (100 つの ns の増分)、また高レベルのフィルタに掛け、 binning アルゴリズムの精密な制御を提供します。 ATLAS™のソフトウェア内の全面的なモザイク幅、高さ、ピクセルサイズ、タイルの解像度およびタイルの重複の完全な制御があります。

さらに、 ATLAS™はミリメートルのスケール上のナノメーターの解像度そして高い画像の品質を保障するためにオートフォーカスのような FE-SEM の自動機能の制御を、明るさ及び対照、ビーム stigmation およびスキャン回転メモリ提供します。 遠隔ユーザーへ進歩のアップデートのための特定のタイルそして電子メールサーバーの繰り返しのための画像のリアルタイムの質問のための追加機能が、あります。

拡大することができるかどれが 12 サンプルホールダー (上)、 TEM の格子 (中間) および 17 の超シリアルセクション (底) との formvar 上塗を施してあるスロット格子の映像に図 1 はマルチサンプルコンベヤーのホールダーに示します。 サンプルの下の DF および BF の探知器の非常に低い拡大の投射は右の画像からの暗い交差形そして中央明るい円として目に見えますそれぞれ。

図 1。 マルチサンプルコンベヤーのホールダー、 TEM の格子コンベヤーのホールダーおよび超 formvar スロット格子 with17 シリアルセクションの画像。

ATLAS™の使用の利点

FE-SEM は CCD と対照をなしてピクセル画像収集システムまたは TEM のフィルムのカメラピクセルによるデジタルスキャン発電機そして a を特色にします。 FE-SEM の使用の 1 つの利点は現代デジタル獲得システムが単一の画像の膨大なおよび - ATLAS™の場合には - giga ピクセルフレームの記憶装置サイズを提供できることです。

TEM のための典型的な大きフォーマット CCD のカメラは 2 つ k だけ X 2 k の大判カメラのフレームの記憶装置サイズを徹底的に増加された費用でだけ使用できます提供します。

FE-SEM から得られる大いにより大きい、良質のデジタルスキャンされた画像は非常に大きい領域をカバーするためのより効率的なタイルに変換します。 ただし、タイルを張ることは 2 か 3 nm ピクセル解像度で 60 から 100 ミクロンの視野を提供する単一の画像で必要ではないかもしれません。

図 2。 ツァイスのマルチモード茎の探知器の (BF) brightfield および (DF) darkfield の両方ダイオードの一義的な整理。 BF および DF の電子は同時に集められ、一緒に処理することができます。 BF によって逆にされる DF は均等照明を用いる 100 ミクロン以上大きい視野のための典型的な構成です。

茎のモードの解像度は TEM および茎の画像ののそれに近づく FE-SEM の 0.6 nm が品質実際にある面 (例えば対照) の TEM のそれを超過するかもしれない高い場合もあります。 少数の例は次の茎のモードで FE-SEM と達成可能な画像の品質を容易に示します。

図 3。 10 nm の immunogold の茎の画像は Lowicryl HM20 のエポキシ、ポストの汚れのラットの視床下部を分類しませんでした。

図 4。 3 nm の間隔の汚れていない超ラットの海馬セクションの myelinated 軸索の外装の茎の画像。

FE-SEM の最大ビームエネルギー

FE-SEM の茎の探知器との ultramicrotome 横断面のイメージ投射は unscattered 電子 (brightfield モデル) として TEM の画像記録に非常に類似して、分散させた電子 (darkfield モデル) は集めることができます。 ただし、 FE-SEM の解像度はビームサイズによってだけ限定されます。 FE-SEM のサンプルの下のレンズの不在は散乱角によって誘導される球面収差およびエネルギー損失によるクロム酸の異常を除去します。 FE-SEM で最大ビームエネルギーは 30 の kV に普通限定され、 CCD またはフィルムのカメラのための必要性がありません。

FE-SEM の最大ビームエネルギーは主に物質的な構成によって決まる最大ビーム浸透深さを限定します。 生物的サンプルのような重金属によって汚される材料は FE-SEM の低電圧の茎のための理想的な候補者です。

セットアップし、実行の典型的な ATLAS™ジョブ

典型的な ATLAS™ジョブは少数の時間の内にセットアップされ、次に幾日一定期間に渡って監督無しを実行できます。 モザイクオプションのパネルはモザイクパラメータおよび自動機能の定義を可能にします。 図 5 に示すように、モザイク次元、単一のタイルピクセルサイズ、単一のタイルの解像度、ドウェル時間および重複地帯のサイズ等は行われるジョブの条件に従って最初のセットアッププロシージャで、選択することができます。 一般に、 ATLAS™のアプリケーションプロシージャは次の通りあります:

  • FE-SEM にサンプルをロードして下さい。 「作成します 「段階位置」の、 「モザイクパラメータ」および 「自動機能」等を含んで 「モザイクバッチ」プロセシングのセットアップに先行している ATLAS™のユーザー・インターフェースからのモザイク」を選択して下さい。
  • 条件に従うモザイクジョブパラメータを定義した後、画像の獲得は 「単にクリックによって自動的に実行します」開始します。
  • 高いピクセル解像度の生成された画像のタイルは統合された視聴者のソフトウェアによって扱われ、ステッチすることができます。
  • ステッチされたモザイクは必須の解像度と視聴者によって見られ、ナビゲートされ、出力され、保存することができます。

図 5。 モザイクオプションのパネルは任意パラメータ設定および自動機能を示します。

図 6 は 1 つの 250 ミクロン幅セクションを超カバーする典型的な単一のサイト 6 の × 2 のモザイクを示します。 12 枚のタイルのそれぞれに 48 ミクロンの視野および単一の k の × 24 k ピクセル画像表示 2 nm ピクセル解像度 24 あります。

図 6。 茎の探知器と記録されるラットの海馬の ultramicrotome 横断面の 6 × 2 のモザイク像。

24 の k の × 24 k ピクセルの単一のタイルからの図 7. ラットの海馬のズームレンズの画像。

単一のタイルの高いピクセル密度は連続的によってズームレンズの視覚化することができます。 単一の k の × 24 k ピクセルタイル 24 枚からの模倣されたズームレンズは図 7. に示すように極度な視野ピクセル密度の機能を例えば説明します、ここに単一のタイルの獲得の時間は約 19 分であり、全ジョブは 3.8 時間だけを取ります。 10 megapixel TEM のカメラによって、それはまた後画像の処理の相応じて大いにより大きい作業負荷の原因となる同等のピクセル解像度でこの領域を、カバーするために 300 以上の画像を撮ります。

単一の格子内の多重サイト

単一の格子内の多重サイトをすることは可能であり、図 8. 立地選択で示されている 12 コンベヤーのホールダーとの多重格子の多重サイトでプロセスを繰り返すことは手動でされ、オペレータによって自動化された実行前に行われます。 各サイトの簡単なスキャン回転メモリは格子に格子、また格子内の逐次刊行物係のアラインメントを保障します。

図 8。 「スマートな SEM®」の段階の運行の中の 12 の格子のマルチコンベヤーのホールダーの構成。

統合された視聴者のソフトウェア

自動化されたジョブが終了すれば大きい領域のパノラマ式の画像を得るために、生成された画像のタイルは統合された視聴者のソフトウェアによって一緒に見られ、ステッチすることができます。 視聴者はユーザーが効率的に、ステッチするために開くことを可能にし、そして情報処理機能により再します大きい二次元のデータ・セットを ATLAS™によって作り出されてナビゲートし、出力し、/保存。

概要

ATLAS™と組み合わせた FE-SEM によって基づく茎イメージ投射は組織サンプルのための新しい高リゾリューション、高いスループット映像技術で、生物的サンプルの従来の TEM イメージ投射に代わりを提供します。 高リゾリューションのサンプルの小さい領域イメージ投射だけにもはや限定されません。 ここに ATLAS™と組み合わせた FE SEM ベースの茎は大きいボリューム画像の獲得へ優秀な解決です。

確認応答

私達は彼らの開拓の考えのための先生を認めますダグ魏および彼のチームおよび ATLAS™の開発のフル・サポート。

学習のためのジョン Mendenhall、中心およびメモリ、テキサス大学オースティン校はサンプルおよび重要な議論を提供するために感謝して認められます。

ソース: 「カールツァイス著 ATLAS™の生物的 Ultramicrotome 横断面の自動化された極度な視野の低電圧のマルチモード茎イメージ投射」

このソースのより多くの情報のために、カールツァイスを訪問して下さい。

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

Last Update: 14. June 2013 04:20

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