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大規(guī)模電子顯微鏡呈象有哪些挑戰(zhàn)

2025年01月04日 08:47:27      來源:東莞市安尼精密儀器科技有限公司 >> 進入該公司展臺      閱讀量:12

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幾十年來,電子顯微鏡已被證明是解決納米級結構的好工具。電子顯微鏡(EM)以及視頻顯微鏡正越來越多地用于大規(guī)模的生物項目,無論是體積成像還是大面積繪圖。在這兩種情況下,解決納米級細節(jié)的愿望與將這些觀測值置于更大的環(huán)境中的愿望結合在一起,可以覆蓋較大的區(qū)域或跨越三維空間。由于增加了自動化和圖像處理工作,這些大規(guī)模的成像項目現(xiàn)在是可行的。來自這些項目的信息已被證明對多種研究領域非常有益,包括發(fā)育和細胞生物學,神經(jīng)科學和病理學。
顯微鏡
 
大規(guī)模成像仍然是一個有趣的情況,在這種情況下,需要在比顯微鏡視場大幾個數(shù)量級的區(qū)域或體積上實現(xiàn)納米級分辨率。這為常規(guī)掃描EM提供了幾個主要挑戰(zhàn)。
 
的挑戰(zhàn)之一是當前掃描EM系統(tǒng)的速度有限。由于它們的采集速率有限,顯微鏡操作人員被迫在成像區(qū)域的尺寸和可視化所需細節(jié)水平所需的分辨率之間取得平衡。盡管盡了的努力,但是當需要高分辨率數(shù)據(jù)時,大型項目仍需要數(shù)天甚至數(shù)月才能在多臺機器上進行連續(xù)成像。這給成像設備帶來了后勤問題,成像設備只能為少數(shù)幾個用戶處理這些項目。
 
大規(guī)模成像的另一個挑戰(zhàn)是減少成像周期的開銷,這會影響顯微鏡的持續(xù)通量。吞吐量通常被宣傳為顯微鏡的峰值采集速率(通常表示為每秒像素數(shù))。但是,由于樣品交換,載物臺移動和圖像質(zhì)量調(diào)整導致的成像周期開銷,在成像項目期間很少會達到該峰值采集速率。成像周期中的這些步驟至少占顯微鏡時間的30-40%[3、7、8]。因此,最小化顯微鏡開銷的高效采集程序?qū)τ谌魏蜤M工作流程的持續(xù)吞吐量至關重要。
 
最后,傳統(tǒng)的顯微鏡還沒有實現(xiàn)足夠大的自動化而無法自動運行。對于大規(guī)模應用來說,某種形式的區(qū)域選擇是必需的,這通常由操作員根據(jù)問題或項目手動完成。此外,如果沒有操作員來照料系統(tǒng)以處理諸如樣品交換和成像區(qū)域選擇,光束聚焦和對準等任務,常規(guī)顯微鏡通常不會長時間運行,從而限制了其擴展成像運行的潛力。在最壞的情況下,這意味著顯微鏡只能在操作員的工作時間內(nèi)產(chǎn)生數(shù)據(jù),這會極大地影響生產(chǎn)量。
 
對提高電子顯微鏡的通量,可靠性和自動化的需求表明,需要一種新穎的大規(guī)模成像新方法。 Delmic的自動快速成像掃描EM 是解決減慢大規(guī)模電子成像速度的挑戰(zhàn)的解決方案。目前,Delmic正在與Thermo Fisher,TU Delft和Technolution合作開發(fā)高度自動化和可靠的工作流程,由于其易于使用,因此廣泛的用戶可以使用。
 
(責任編輯:安尼儀器)
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