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UC Enuity如何幫助您得到厚度一致的超薄切片
簡(jiǎn) 介
超薄切片是電子顯微學(xué)的重要技術(shù)，能夠制備厚度均一的薄片以進(jìn)行高分辨成像和分析表征。由于超薄切片技術(shù)能夠在室溫和低溫條件下精確且靈活地制備樣本切片，它已成為生命和材料科學(xué)研究中的工具[1-6]。超薄切片幫助科學(xué)家精確控制從樣本中切取的薄片厚度，這對于制備出滿(mǎn)足掃描電子顯微鏡（SEM）或透射電子顯微鏡（TEM）成像要求的切片至關(guān)重要[1]。薄片切片厚度的范圍在TEM測試中一般為50-300納米，而SEM陣列斷層掃描則通常需要低于50納米的切片[2]。超薄切片所制備的切片質(zhì)量對各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域實(shí)驗結果的可靠性和可解釋性具有深遠影響。因此，確保切片質(zhì)量的一致性對于得到準確的數據，以及探究實(shí)驗的科學(xué)意義至關(guān)重要[1-6]。
切片質(zhì)量一致的重要性
在超薄切片中，切片質(zhì)量的一致性對于準確進(jìn)行形態(tài)學(xué)分析和精確測量至關(guān)重要。切片厚度的變化會(huì )扭曲細胞結構的尺寸和定量數據，不利于開(kāi)展對比研究工作[1-6]。同時(shí)，它們還會(huì )影響下游實(shí)驗的結果，如免疫標記和光譜分析。均勻的切片可確保目標分子或感興趣區域的持續暴露，從而優(yōu)化標記程序的效率和可靠性。
確保精確的切片質(zhì)量，對于提升與超薄切片相結合分析技術(shù)的敏感性、特異性和可重復性至關(guān)重要。在體積電子顯微鏡（Volume EM）領(lǐng)域尤為重要，因為其需要使用大量數據來(lái)準確重建3D分子結構。這種方法所需的數據通常是從數以百計到數以千計的連續切片中獲取的。
結 果
整個(gè)切片過(guò)程中，使用50納米、70納米和100納米的進(jìn)給設置選擇不同的切片厚度值，切片速度為1毫米/秒。使用超薄切片機在納米尺度上進(jìn)行樣品切片，在光照下水槽中漂浮的切片會(huì )呈現不同的顏色，這是光干涉效應的結果[7]。這種干涉顏色與切片厚度之間的關(guān)系提供了一種視覺(jué)測量手段[7]。厚度為50納米的切片呈現銀色，而接近100納米厚度的切片則逐漸呈現金色，而厚度超過(guò)100納米的切片則呈現多種顏色（圖1）。透射電子顯微鏡（TEM）分析通常需要厚度在50納米（銀色）和100納米（金色）之間的切片。盡管在某些情況下，所需的切片厚度可能會(huì )偏離這個(gè)范圍。切片或條帶在水上漂浮時(shí)呈現的顏色可以指示其厚度[7]。
切片顏色與厚度：范圍相關(guān)性分析
圖1：顯示了切片干涉顏色與厚度之間的關(guān)系，厚度范圍從10納米到350納米。
使用超薄切片機制備的切片條帶示例
圖2：圖A、B和C分別展示了使用50納米、70納米和100納米進(jìn)給設置獲得的切片條帶。圖D為圖B中切片條帶的放大圖。
在UC Enuity上，可以通過(guò)調整進(jìn)給步長(cháng)來(lái)改變切片的厚度[1]。然而，切片邊緣的質(zhì)量在很大程度上受到切片速度的影響 [1]。當速度過(guò)高時(shí)，會(huì )導致邊緣不銳利，從而降低切片的質(zhì)量 [1]。因此，必須在進(jìn)給步長(cháng)和切片速度之間保持平衡，以獲得符合所需質(zhì)量標準的理想切片 [1]。通常，切片速度為1毫米/秒，這是刀具制造商（瑞士Diatome公司）推薦使用的速度。
圖2展示了在切片速度和進(jìn)給之間取得正確平衡后可以獲得的高質(zhì)量切片。
圖3：用于陣列層析成像的三個(gè)連續切片條帶，每個(gè)條帶包含30張切片，進(jìn)給為70納米。這些條帶是使用UC Enuity Volume EM模塊制備的。在自動(dòng)切片得到條帶后，UC Enuity在每個(gè)條帶的末端添加了兩張厚度為100納米的釋放厚片。
圖3展示了陣列斷層成像實(shí)驗連續切片工作流程的結果。在實(shí)驗過(guò)程中，UC Enuity自動(dòng)制備多個(gè)切片條帶，以便稍后在較大的基底（如載玻片或硅片）上收集。圖3展示了收集前的切片條帶。
基于切片干涉顏色和厚度關(guān)系，所有三個(gè)切片條帶中，總共90張切片的厚度一致。
圖4展示了使用進(jìn)給從30納米增加到180納米，所獲得的嵌入環(huán)氧樹(shù)脂中的組織切片。由于嵌入的組織樣品在200納米及以上厚度參數下切片效果不佳，因此該系列沒(méi)有擴展到180納米以上。該案例展示了UC Enuity的精確度，確保用戶(hù)能夠無(wú)縫地設置所需的進(jìn)給，從而獲得不同的目標切片厚度（見(jiàn)圖1）。
圖4：在切片過(guò)程中，通過(guò)增加進(jìn)給量從30納米到180納米獲得的實(shí)際切片。
結 論
切片質(zhì)量對于電子顯微鏡樣品制備至關(guān)重要。UC Enuity超薄切片機憑借70多年的專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗，是制備鋒利、無(wú)失真且厚度一致的切片，以進(jìn)行電子顯微鏡分析的重要工具。
UC Enuity因其穩定的切片質(zhì)量和用戶(hù)友好的操作脫穎而出，無(wú)論是經(jīng)驗豐富的研究人員還是新手都能從中受益。通過(guò)提供高質(zhì)量標準的可重復實(shí)驗結果，UC Enuity減少了切片過(guò)程中經(jīng)常遇到的問(wèn)題，從而便于直接比較實(shí)驗數據。這不僅有助于節省時(shí)間和資源，還避免了重復樣本制備和圖像采集的工作。
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