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Hess 实验室

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研究目标
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我们的目标是了解和超越 bioimaging 挑战。
两个方案确定这项工作:
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I.三维超分辨率光学显微镜: iPALM & CLEM

IPALM:大多数问题的方法是月维。然而,最原始的高分辨电镜方法仅有高分辨率的侧视图,而大受影响贫穷在轴向分辨率 (z) 的方向。我们开发了一种干涉 photoactivated 定位显微镜 iPALM),结合 photoactivated 定位显微镜 (掌) 用单光子,同时多相干涉提供 sub-20-nm 3D 蛋白定位与最佳的分子特性。观看视频关于手掌是如何被发明的个人故事哈拉尔德 · 赫斯Eric Betzig

克莱姆:相关的光学和电子显微镜 (CLEM) 很有吸引力,因为它利用了两种显微镜技术,这两种技术提供了非常不同和非常互补的信息。通过结合光学显微镜 (LM) 和电子显微镜 (EM),人们能够在全局结构的背景下实现蛋白质特异性定位。我们开发了不同相关的光学超分辨率和电子显微镜方法,为各种类型的生物问题和样品配置进行了优化。

二.高效电子显微镜的大体积: 3D FIB-SEM

3D FIB-SEM:大体积的各向同性高分辨率成像为推进连接组学和细胞生物学研究提供了前所未有的机会。传统的聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 提供了独特的优势,如高分辨率 (x,y 和 z <10 nm), 和强大的图像对准神经元过程的优越跟踪。然而,它在成像速度和持续时间上的普遍缺陷限制了最大可能的图像体积。在这里,我们开发了一种创新的定制解决方案,克服了这些障碍,为 3D FIB-SEM 成为连接组学的主流成像解决方案铺平了道路。我们已经成功地加快了图像采集,并通过大量的稳定控制、监控和自动化技术提高了系统的可靠性。这些改进使连续成像体积从 10 扩大了超过 4 个数量级。 3微米 3对月个月 7微米 3,同时保持 8-12 个月纳米 3素体,与整个系统的无缝连接。在世界上最大的连接体已经通过我们的增强型 FIB-SEM 平台,优越的 z 决议授权自动跟踪的神经细胞的过程和减少耗时人校对工作。更高的分辨率,进一步提高了解释另有明确的细节。几乎所有的细胞器,解决和分类的全细胞成像 4nm 的体素的决议。我们经常拍摄所有的哺乳动物细胞的研究各种细胞器之间的密切联系。此外,新克莱姆应用功能的全细胞水平上,可以很容易地探测细胞生物学问题,否则难以解决。潮头卷电磁成像创新,增强 FIB-SEM 技术,推动了图像采集功能和系统可靠性,提供一个新的包装适合大批量 connectomics 和细胞生物学。

果蝇半脑带 8x8 nm3素,产生两个加强 FIB-SEM 系统将要采取的热刀片。说明我们如何使 FIB-SEM 系统用于大体积成像可以从徐 et al.2017;徐 et al.2019

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在人类漫长的历史 (动物种类太) 学习的人合作,自我发挥最有效地出现。
查尔斯 · 达尔文
(1809-1882)

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