利用纳米服(NanoSuit)在高真空条件下观察活体有机样品

扫描电镜的分辨率要比光学显微镜要高得多,要观察微小又复杂的结构,必须要依靠电子显微镜才可以实现。但是电镜观察生命科学样品却存在很多限制。第一、生物样品并不导电,很容易产生荷电效应。第二、电镜一般都在10-4Pa以上的高真空下工作,而生命科学的样品很多不能存活于真空,或者在真空下会产生变形。因此,在观察生物样品时,往往要利用各种干燥仪器在观察前对样品进行处理或者以降低分辨率的代价使用低真空模式进行观察。

日本电子株式会社与日本滨松医科大学针山孝彦教授联合开发出一种纳米服外衣,使得活体有机样品可以存活在真空中以便于电镜观察,这种纳米服由一种叫山梨醇酐月桂酸酯 (Polysorbitan Monolaurate (Tween20))的材料构成,它一开始是以液态存在,经过与电子束反应后便可以聚合固化,不仅能防止因为真空造成的脱水,也能保护昆虫不会受到电子束的伤害,同时能够对样品进行导电处理,并能让昆虫在真空环境下存活两小时之久。同时,这层也足够薄(50-100纳米),不会把实际的结构覆盖住。

 

利用纳米服_NanoSuit_在高真空条件下观察活体有机样品

如上图所示,采用传统化学方法固定的样品,三根触角处于分开状态,但是采用纳米服在活体状态下观察,

三根触角处于聚合状态实验使用仪器:高真空热场发射扫描电镜JEOL JSM-7100F;生物型高衬度透射电镜JEM-1220

 

这个极具价值的研究成果发表在2015 年《Proceedings of the Royal Society B》期刊上。这项发明对于研究活体生物的学者来说无疑是个天大的好消息,如果需要研究活体生物表面的纳米结构,使用具有高分辨率的电镜是不可避免的,而这件纳米服正好解决了这个问题。而且相对于传统的处理方法,纳米服手段更能揭示活体样品本来的面貌,目前该纳米服已经注册专利。

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