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バイオイメージングおよび生命科学
組織サンプル中の超微細構造の判別

組織サンプル中の細胞プロセスを理解するには、サブミクロンスケールの顕微鏡が必要です。蛍光標識は同定に役立ちますが、光顕微鏡の解像度の制限により、構造的な状況を把握することができません。一方、電子顕微鏡 (EM) は、卓越した構造的背景を確保することができますが、関連する超微細構造を可視化するためには、重金属染色を含む複雑な試料調製が必要です。

組織サンプルの画像化にEMを使用する際の主な課題の1つは、画像のコントラストを正しく解釈することにあります。オックスフォード・インストゥルメンツのEDS製品は、業界をリードする感度と軽元素の性能を備えており、生体組織サンプルの効果的かつ迅速な特性評価を可能にし、超微細構造の解釈を支援します。

超微細構造とは何か、なぜ重要なのか?

超微細構造は、サブマイクロメートルスケールの細胞材料のアーキテクチャであり、そのようなものは、通常、電子顕微鏡を使用して画像化されます。オルガネラとして知られる細胞内で特定の機能を持つ細胞構造は、超微細構造レベルで存在し、これらにはミトコンドリア、葉緑体、鞭毛、顆粒が含まれます。したがって、細胞の機能や応答を理解するためには、すべての構造を超微細なレベルで画像化し、同定する必要があります。

EDSはどのようにして超微細構造の分類を支援できますか?

細胞材料の標準的な超構造イメージングには、高分解能の電子顕微鏡が必要です。これには、最終画像にコントラストを持たせるために重金属を用いた染色や、金属ナノ粒子を用いた抗体の特異的なラベル付け(「免疫ラベル付け」)など、複雑な試料調製が必要となります。最終画像の解釈は非常に困難です。:顆粒や免疫ラベルのような類似した形態を持つ特徴は、画像のグレースケールだけでは区別できないことがあります。このような場合には、EDSで提供される化学情報が解釈を大幅に助けることができます。

オックスフォード・インストゥルメンツはどのようにして組織サンプルの分析のための製品を開発してきたのですか?

オックスフォード・インストゥルメンツは、組織サンプルの分析に理想的に適したEDS製品を開発しました。以下の開発が鍵となります。:

  1. Ultim Max 170のような超大面積検出器は、高い(つまりダメージを与える)ビーム電流を必要とせずに、生物学的材料から非常に高いカウントレートを提供します。
  2. 窓のない検出器のパイオニアであるUltim Extremeは、組織サンプルからのX線信号が支配的な場所で、低エネルギーのX線を最大限に利用できるように設計されています。
  3. スペクトル処理アルゴリズムにより、X線スペクトルの低エネルギー部分での最適なパフォーマンスを確保し、細胞材料からの正確で信頼性の高い結果を保証します。

これらの進歩により、組織サンプルの日常的なEDS分析が現実のものとなりました。例えば、糖尿病の研究では、オックスフォード・インストゥルメンツのEDSシステムは、膵臓細胞内の顆粒を特徴付けるために使用されました。Zymogen(Nリッチ:赤)、グルカゲン(NとPリッチ:黄色/オレンジ)とインスリン(NとSリッチ:紫) - 下のSEMとEDS画像は、EDSは、この細胞内の2つの異なる顆粒の識別を可能にする方法を示しています。3つの顆粒タイプは、EDSを使用しなければ区別することは不可能です。これらの結果は、M. Scotuzziら、Scientific Reports 7、論文45970(2017)から引用しています。 - https://www.nature.com/articles/srep45970.

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