在材料類透射電鏡（TEM）中對電子束敏感材料實現(xiàn)三維重構(gòu)較為困難。主要原因是電子束會破壞樣品，導(dǎo)致數(shù)據(jù)失真。低溫是解決這個問題的有效方法，通過搭配冷凍樣品桿，將樣品置于低溫條件，即可有效減輕電子束對樣品的損傷，從而幫助我們采集到足夠的圖像實現(xiàn)三維重構(gòu)。
因為Talos F200系列材料透射電鏡具有大極靴間距，低劑量模式和賽默飛三維重構(gòu)全套解決方案（包括自動化三維重構(gòu)數(shù)據(jù)采集軟件，數(shù)據(jù)對中重構(gòu)軟件Inspect3D和數(shù)據(jù)渲染軟件Avizo），所以只需配備相應(yīng)的冷凍三維重構(gòu)樣品桿即可升級實現(xiàn)低溫冷凍狀態(tài)下的三維重構(gòu)。
圖1是在透射電鏡Talos F200系列透射電鏡上利用冷凍樣品桿觀察到的脂質(zhì)體。脂質(zhì)體是目前藥物輸送系統(tǒng)中研究極為廣泛的納米藥物載體，它是由磷脂和膽固醇組成的脂質(zhì)雙分子層所構(gòu)成的封閉囊泡。脂質(zhì)體具有類生物膜結(jié)構(gòu)，可包封水溶性和脂溶性藥物。其選擇性高、無毒性、無免疫原性、適于生物體內(nèi)降解。脂質(zhì)體作為藥物載體，具有高度的靶向性、能有效保護被包裹藥物并可控釋緩釋藥物、顯著提高藥物治療指數(shù)、降低藥物的不良反應(yīng)。脂質(zhì)體的原始形態(tài)的保存對溫度和濕度都有較高的要求。如今通過冷凍樣品桿冷凍轉(zhuǎn)移的方式，即可在Talos F200系列材料透射電鏡中觀察脂質(zhì)體樣品，并獲得良好的圖像襯度。
圖1. 在Talos F200系列透射電鏡上搭配冷凍樣品桿采集的脂質(zhì)體TEM明場像
進一步利用Talos電鏡的大間距極靴，可以實現(xiàn)-70~70°的大角度傾轉(zhuǎn)，從而完成三維重構(gòu)數(shù)據(jù)的采集。在此過程中，樣品全程冷凍在-170℃以下玻璃態(tài)冰層中，從而顯著減輕了電子束對樣品的損傷，為探索脂質(zhì)體的三維結(jié)構(gòu)奠定了基礎(chǔ)。之后再利用Inspect 3D軟件對數(shù)據(jù)進行對中重構(gòu)，Avizo軟件進行數(shù)據(jù)渲染，即可真實還原脂質(zhì)體的三維結(jié)構(gòu)。
Talos F200系列材料電鏡還可配備對稱分布的能譜探頭，可以實現(xiàn)能譜三維重構(gòu)，獲得樣品中元素的三維分布。冷凍技術(shù)，低劑量模式，圖像和能譜三維重構(gòu)技術(shù)的碰撞，為我們提供了更多的可能性，拓寬了材料類透射電鏡的應(yīng)用場景。
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