Aplicações de série da microscopia de elétron da exploração da face do bloco

A microscopia de elétron de série da exploração da bloco-face (SBEM) é um tipo de microscópio de elétron da exploração que tem um ultramicrotome montado dentro de sua câmara de vácuo.

Crédito: Ciência da vida/Shutterstock.com

A microscopia convencional não pode resolver algumas estruturas celulares, e não captura características tridimensionais da amostra. A conectividade de redes locais dos neurônios é um exemplo da informação que poderia ser perdido em um tecido biológico sob um microscópio de elétron ou um fotomicroscópio.

A microscopia de elétron de série da exploração da bloco-face (SBEM) foi inventada em 2004 por Winfried Denk do Max Planck Institute em Heidelberg. Foi desenvolvida originalmente para analisar a conectividade dos axónio no cérebro, mas os cientistas têm encontrado desde a aplicabilidade larga para muitos tipos de amostras biológicas.

Em SBEM, a amostra é fixa e manchado e a superfície é imaged pela detecção de elétrons para trás-dispersados. Uma secção fina de aproximadamente 30 nanômetro é cortada então da face do bloco e é imaged outra vez.

Neurociência

SBEM é uma aplicação importante usada na neurociência compreendendo as redes neurais dentro do cérebro. As seguintes aproximações novas foram executadas:

  • In vivo imagem lactente: Os vários aspectos da estrutura e da função de pilha foram estudados usando SBEM, incluindo a diferenciação de célula estaminal, transformação, axónio, funcional e o neuroplasticity, as redes, a cura, e o crescimento estruturais foram realizados usando SBEM.
  • Mitocôndria do cérebro: SBEM foi usado para estudar estruturas mitocondriais nos tecidos de cérebro mamíferos, incluindo a forma, o número de mitocôndria, o volume, o tamanho, e o lugar. A alta resolução da técnica permite a identificação de todas as estruturas dentro das mitocôndria, assim como defeitos estruturais.

Cromossomas humanos

A estrutura de cromossomas humanos dentro da escala de 30 nanômetro é compreendida deficientemente. As técnicas tais como a microscopia de elétron da microscopia (TEM) e da exploração de elétron de transmissão (SEM) não podem sondar a estrutura interna de um cromossoma.

Contudo, SBEM foi usado para visualizar os cromossomas em pilhas mitotic. Os resultados mostraram sinais claros da estrutura interna. As imagens eram detalhadas bastante revelar os poros internos do cromossoma. A definição foi limitada a aproximadamente 11 nanômetro.

Estruturas musculares cardíacas

Os estudos de SBEM dos músculos cardíacos revelam detalhes estruturais do tecido e imagens dos myocytes cardíacos actuais no miocárdio, assim como traçam estruturas e interconexões celulares entre tubules transversais e o segundo estômago sarcoplasmic. Igualmente dá a informação quantitativa que inclui os volumes ocupados pelas várias estruturas.

Oftalmologia

Condições degenerativos da retina frequentemente actual com mudanças fenotípicas subtis antes que a doença estiver manifestada inteiramente. Para observar aqueles eventos, a alta resolução das grandes áreas da retina é necessário.

SBEM pode ser usado à imagem grandes volumes de tecido retina na definição necessária. Em um estudo por Mustafi e outros, os pesquisadores identificaram as mudanças fenotípicas que precedem o início da doença em modelos do rato de vários dystrophies retinas humanos.

Ciência material

SBEM é amplamente utilizado nas estruturas biológicas da imagem lactente devido a sua complexidade. Contudo, igualmente tem o serviço público para resolver problemas na ciência material, tal como as membranas de aperfeiçoamento do microfiltration usadas no recicl das águas residuais e em analisar revestimentos metálicos.

SBEM pode igualmente ser usado para analisar as estruturas 3D de cristal dos materiais e ser combinado com o raio X dispersivo da energia, e para projectar texturas do produto químico do nanoscale 3D.

Fontes:

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Last Updated: Feb 26, 2019

Dr. Catherine Shaffer

Written by

Dr. Catherine Shaffer

Catherine Shaffer is a freelance science and health writer from Michigan. She has written for a wide variety of trade and consumer publications on life sciences topics, particularly in the area of drug discovery and development. She holds a Ph.D. in Biological Chemistry and began her career as a laboratory researcher before transitioning to science writing. She also writes and publishes fiction, and in her free time enjoys yoga, biking, and taking care of her pets.

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