【臺(tái)式透射電鏡】如何解讀生物組織 TEM 超微結(jié)構(gòu)？精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院電鏡平臺(tái)專家實(shí)例分享

近期飛納臺(tái)式場(chǎng)發(fā)射掃描透射電子顯微鏡 Phenom Pharos G2 STEM 在上海精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)研究院（以下簡(jiǎn)稱精準(zhǔn)院）電鏡平臺(tái)成功落戶，完成裝機(jī)驗(yàn)收。

精準(zhǔn)院電鏡中心成立于 2017 年 11 月。配備有 3 臺(tái)冷凍透射電鏡（cryo-TEM）。其中包括 FEI 公司場(chǎng)發(fā)射低溫透射電鏡家族的旗艦產(chǎn)品 Titan Krios G3，配備有場(chǎng)發(fā)射電子槍以及直接電子檢測(cè)相機(jī) Gatan K3。該電鏡是強(qiáng)大的冷凍透射電鏡之一，具有在接近原子分辨率下解析蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的能力。

精準(zhǔn)院此次引進(jìn)飛納臺(tái)式透射電鏡Phenom Pharos G2 STEM 旨在加強(qiáng)生物組織超微表征的靈活勝任能力。Phenom Pharos G2 STEM  為桌面式設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)單，抽真空時(shí)間僅需 15 秒，測(cè)試效率高。適合課題組進(jìn)行大規(guī)模樣品篩選，染色檢查，鑲嵌塊位置篩選。在很多情況下，其高分辨率照片也可以直接用于文章發(fā)表。

經(jīng)過(guò)授權(quán)，精準(zhǔn)院梁雅坤老師以心肌組織超薄切片為例，為我們解讀如何對(duì)生物組織 TEM 進(jìn)行超微結(jié)構(gòu)解讀。（備注：以下圖片均來(lái)自精準(zhǔn)院授權(quán)，盜版必究）

臺(tái)式透射電鏡 Pharos STEM

血管、血管內(nèi)皮細(xì)胞、紅細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)

圖1（圖片來(lái)自精準(zhǔn)院授權(quán)，盜版必究）

• 血管:在 TEM 圖像中，血管可能呈現(xiàn)為圍繞著一個(gè)或多個(gè)較大空間的結(jié)構(gòu)，這些空間被稱為血管腔。血管壁可能由一層或多層細(xì)胞構(gòu)成，具體取決于是動(dòng)脈、靜脈還是毛細(xì)血管。在這張圖片中，可以看到血管壁為圍繞空腔的較暗色的區(qū)域。

• 血管內(nèi)皮細(xì)胞: 血管的內(nèi)層是由血管內(nèi)皮細(xì)胞組成的，它們通常是扁平的細(xì)胞，緊密排列在血管的內(nèi)表面。在 TEM 圖像中，這些細(xì)胞可能顯示為薄的、貼著血管腔的暗色線條。

• 紅細(xì)胞: 紅細(xì)胞在 TEM 圖像中通常呈圓形或輕微壓扁的雙凹形狀，且沒(méi)有細(xì)胞核。在血管內(nèi)，它們可能出現(xiàn)為位于血管腔內(nèi)的小圓形或橢圓形暗色物體。

Pharos STEM 臺(tái)式透射電鏡

心肌細(xì)胞內(nèi)的：心肌纖維、線粒體、脂肪超微結(jié)構(gòu)

圖2（圖片來(lái)自精準(zhǔn)院授權(quán)，盜版必究）

• 心肌纖維: 心肌纖維在電子顯微鏡圖像中可能呈現(xiàn)為具有交錯(cuò)條紋的長(zhǎng)條形結(jié)構(gòu)，這些條紋代表心肌細(xì)胞內(nèi)的肌纖維。心肌細(xì)胞內(nèi)也可能有明顯的線粒體和細(xì)胞核。

• 線粒體: 線粒體在TEM圖像中是較小的暗色結(jié)構(gòu)，具有特征性的內(nèi)膜折疊（嵴）。它們通常出現(xiàn)在心肌纖維內(nèi)，但也可以在其他細(xì)胞類型中找到。

• 脂肪: 脂肪在TEM圖像中通常表現(xiàn)為一塊空白區(qū)域，因?yàn)橹就ǔ２灰妆蝗旧?，襯度偏亮。這些區(qū)域周圍可能有細(xì)膜包裹。

以上結(jié)果拍攝自飛納臺(tái)式場(chǎng)發(fā)射掃描透射電子顯微鏡  Phenom Pharos G2 STEM，可實(shí)現(xiàn)分辨率達(dá)  1nm 的高襯度成像。通過(guò) STEM 掃描透射探測(cè)器，獲得明場(chǎng)、暗場(chǎng)、HAADF 成像模式，觀察樹脂包埋樣品超薄切片中的細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器或病毒，或?qū)Ψ稚⒌姐~網(wǎng)上的外泌體樣品進(jìn)行直接表征。STEM 掃描透射模式可以輕松獲得大視野范圍成像，擺脫傳統(tǒng)低壓透射視野范圍的限制，以更便捷的方式搜尋感興趣區(qū)域（Field of Interest）。