Scan-Transmittionselektronenmikroskop

Das Scan-Elektronenmikroskop (SEM) bietet uns seit langem hochauflösende dreidimensionale Profile von Zell- und Gewebeoberflächen. Allerdings geht das Geheimnis des Lebens weit über die Oberfläche hinaus und die Enthüllung der inneren Mikrostrukturen von Zellen, Bakterien und sogar Viren ist der Schlüssel zum Verständnis der Aktivitäten des Lebens und der Krankheitsmechanismen. Transmittionselektroskope (TEM) waren seit jeher ein Werkzeug zur Beobachtung und Untersuchung von Ultramikrostrukturen, aber ihre teuren Preise und ihre komplexe Bedienung machen sie zu einer Vielzahl von Spitzenteams oder großen Elektroskop-Zentren ausgestattet.

Da die Biowissenschaftliche Forschung immer mehr Nachfrage nach Teilpositionierung und strukturellen Details innerhalb der Zelle erfordert, haben SEM-Hersteller begonnen, die Technologie der Scan-Transmission-Elektronenmikroskopie (STEM) mit SEM zu kombinieren, um die „Perspektive“-Fähigkeit erfolgreich in die weit verbreitete Scan-Elektroskopie-Plattform zu integrieren, so dass Forscher Zugang zu diesem internen Strukturanalyse-Tool haben. In Biowissenschaftlichen Anwendungen schafft SEM-STEM eine praktische Brücke zwischen dem optischen Mikroskop (~200 nm) und dem herkömmlichen Transmissionselektroskop (<0,2 nm). Moderne Feld-emittierte SEM-STEM-Auflösungen können unter 1 nm erreichen, die ausreichend sind, um die meisten Organe, Viren und Bio-Makromolekularen Komplexe deutlich zu unterscheiden.

SEM-STEMKernvorteile der biologischen Forschung

Im Vergleich zu herkömmlichen Transmissionselektroskopen bietet die SEM-STEM-Technologie erhebliche Vorteile in Bezug auf Bequemlichkeit, Bioprobenfreundlichkeit und umfassende Kosteneffizienz, was sie zu einem allgemeineren hochauflösenden Bildwerkzeug für biologische Labore macht.

01. Einfache Bedienung

Einer der zentralen Vorteile von SEM-STEM ist seine hoch vereinfachten Betriebsprozesse. Moderne Scan-Elektroskope sind langfristig optimiert, die Bedienung ist einfacher (insbesondere bei Desktop-Scan-Elektroskopen), und die meisten Parametereinstellungen erfolgen automatisch. Dies senkt die Schwelle für den Einsatz von Geräten erheblich und ermöglicht es den Forschern, qualitativ hochwertige Bildgebungen unabhängig zu erstellen, ohne einen tiefen elektronischen optischen Hintergrund zu besitzen. Im Gegensatz dazu ist der Betrieb herkömmlicher TEM immer noch komplex und erfordert oft die Unterstützung von engagierten Technikern. Darüber hinaus ist der Arbeitsablauf von SEM-STEM effizienter. Von der Eingabe von Proben bis zum Erhalt von hochauflösenden STEM-Bildern dauert der gesamte Prozess in der Regel nur wenige Minuten und unterstützt eine schnelle Vakuumpumpung mit Echtzeit-Vorschau. Dies macht sie besonders geeignet für schnelle Screenings und Vordiagnosen in großen Proben, wodurch die Forschungseffizienz erheblich verbessert wird.

02. Niederspannungsbildgebung

SEM-STEM verwendet in der Regel niedrigere Beschleunigungsspannungen (z. B. 5-30 kV), während herkömmliche TEM häufig hohe Spannungen über 80 kV verwenden, um eine hohe Auflösung und Durchdringlichkeit zu erzielen. Dieser Unterschied ist für strahlungsempfindliche biologische Proben entscheidend.

Die niedrige Beschleunigungsspannung reduziert die Elektronenstrahlschäden an empfindlichen biologischen Proben und bewahrt die ursprüngliche Form und den biologischen Zustand der Probe besser. Gleichzeitig kann die Niederspannungsbildgebung die Streuungssignale von leichten Elementen in der Probe verstärken, wodurch die Bildauskleidung natürlich verbessert wird. Dies bedeutet, dass SEM-STEM auch bei unbefärbten oder leicht gefärbten Bioproben leichter als bei gut strukturierten Bildern zugänglich ist, was den Probenvorbereitungsprozess vereinfacht.

03. Hoher Preis-Leistungsverhältnis

In Bezug auf die Kauf- und Wartungskosten ist ein Scannelektroskop mit STEM-Funktion deutlich niedriger als ein herkömmliches Transmissionselektroskop. Für die meisten Biologischen Labore, deren Forschungsprobleme nicht immer eine atomare Auflösung erfordern, ist ein SEM-STEM, der eine hervorragende Oberflächenformation und ausreichende interne strukturelle Informationen liefert, eine kostengünstigere Wahl.

Pharos STEM: Bildgebungslösungen für Life Sciences

Das Pharos STEM Desktop Field Launch Bioscope ist ein leistungsstarkes Desktop-Scan-Elektroskop mit integrierten STEM-Funktionen, die speziell für die Forschung in den Lebenswissenschaften entwickelt wurden. Mit der Shoot Field Launch Electronic Gun erreichen Sie eine hohe Auflösung auf Laborklasse in einem kompakten Desktop-Gehäuse und bringen Sie leistungsstarke Mikrobildgebungsleistungen direkt in Ihre tägliche Forschungsumgebung.

01. Befreien Sie sich von den Weltraumketten

Pharos STEM ist kompakt und mit einem Standard-Testtisch installiert. Das eingebaute Stoßdämmungssystem isoliert effektiv Umgebungsstörungen und gewährleistet Bildstabilität auch in hohen Stockwerken oder vibrationsempfindlichen experimentellen Umgebungen.

02. Einfach

Pharos STEM vereinfacht den komplexen Betrieb in einen intuitiven Prozess: Pumpen Sie das Vakuum während der Eingabe der Probe → Umschalten in den STEM-Modus mit einem Klick → Autofokussierung, Einstellung der Helligkeit und des Kontrasts → Klicken Sie auf eine Aufnahme, um HD-Grafiken zu erhalten. 15 Sekunden sehr schnelles Vakuumpumpen, 40 Sekunden Bildgebung, ohne professionelle Bedienung, 1 Stunde Training für unabhängige Bedienung, geeignet für Unterricht und regelmäßige Forschung.

03. Hohe Auflösung

Eine STEM-Auflösung von über 1,0 nm erfüllt die Forschungsanforderungen im Bereich der Life Sciences. Ob die Beobachtung der inneren Struktur einer biologischen Probe, der Verteilung von Viren innerhalb der Zelle oder des Zustands eines Nanoträgers, der von der Zelle verschluckt wird, liefert klare und zuverlässige Ergebnisse.

04. Freundlicher Probenvorbereitungsprozess

Pharos STEM-kompatible Standard-TEM-Träger ermöglichen es dem Anwender, Bioproben, die mit einem ultradünnen Slicer geschnitten wurden, oder Träger mit Viren oder Proteinen direkt in ein Elektroskop zu analysieren, um nahtlos mit den bestehenden Probenaufnahmeprozessen im Biolabor zu verbinden.

Pharos STEM Anwendungsfälle

01 Pathologische Schnitte

Die membranarische Nierenerkrankung ist eine häufige Mikroskoppelerkrankung, eine der häufigsten Typen des Nierenerkrankungssyndroms, der Hauptverletzungsort ist die Filtermembran des Mikroskoppels, die durch die Beobachtung der Ablagerung von Elektronendichten zur pathologischen Diagnose geführt wird. Unter Pharos STEM ist die Struktur der Filtermembran sichtbar.

02 Niederspannungsbildgebung

Durch die hohe Beschleunigungsspannung (80-120 kV) hat das Transmissionselektroskop eine zu hohe Durchdringungsfähigkeit für biologische Proben, was zu einer niedrigen Transmissionsfolie führt. Im Gegensatz dazu hat Pharos STEM eine niedrigere Beschleunigungsspannung (0-20 kV) und ermöglicht so eine deutliche Verbesserung der Auskleidung des Transmissionsbilds, wenn diese Proben im STEM-Modus beobachtet werden. Kann für die Beobachtung kleiner Proben wie Exosomen, Viren (AAV, Tabakfolievirus), Proteinpartikel, Plasmoden usw. verwendet werden.

Links: Exokrosomen (TEM); Rechts: Pharos STEM

03 Nicht gefärbte Proben

Bei der Beobachtung biologischer Proben mit einem Transmissionselektroskop kommt es in der Regel zu Problemen mit einer unzureichenden Auskleidung, bei der strukturelle Informationen mit der Färbung von Schwermetallen wie Uran und Blei erhalten werden müssen, aber der Färbungsprozess ist aufwendig und kann die ursprüngliche Struktur der Probe ändern. Im Gegensatz dazu sind die nicht gefärbten Proben unter Pharos STEM auch deutlich sichtbar, was Ihren Probenprozess vereinfacht und die durch die Färbung verursachte Probenkompression und Schwermetallabsetzungsfalsifizierung verringert.