【臺式透射電鏡】如何解讀生物組織 TEM 超微結構？精準醫學研究院電鏡平臺專家實例分享

近期飛納臺式場發射掃描透射電子顯微鏡 Phenom Pharos G2 STEM 在上海精準醫學研究院（以下簡稱精準院）電鏡平臺成功落戶，完成裝機驗收。

精準院電鏡中心成立于 2017 年 11 月。配備有 3 臺冷凍透射電鏡（cryo-TEM）。其中包括 FEI 公司場發射低溫透射電鏡家族的旗艦產品 Titan Krios G3，配備有場發射電子槍以及先進的直接電子檢測相機 Gatan K3。該電鏡是強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三維結構的能力。

精準院此次引進飛納臺式透射電鏡Phenom Pharos G2 STEM 旨在加強生物組織超微表征的靈活勝任能力。Phenom Pharos G2 STEM  為桌面式設計，操作簡單，抽真空時間僅需 15 秒，測試效率高。適合課題組進行大規模樣品篩選，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表。

經過授權，精準院梁雅坤老師以心肌組織超薄切片為例，為我們解讀如何對生物組織 TEM 進行超微結構解讀。（備注：以下圖片均來自精準院授權，盜版必究）

臺式透射電鏡 Pharos STEM

血管、血管內皮細胞、紅細胞超微結構

圖1（圖片來自精準院授權，盜版必究）

• 血管:在 TEM 圖像中，血管可能呈現為圍繞著一個或多個較大空間的結構，這些空間被稱為血管腔。血管壁可能由一層或多層細胞構成，具體取決于是動脈、靜脈還是毛細血管。在這張圖片中，可以看到血管壁為圍繞空腔的較暗色的區域。

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

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

Pharos STEM 臺式透射電鏡

心肌細胞內的：心肌纖維、線粒體、脂肪超微結構

圖2（圖片來自精準院授權，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為具有交錯條紋的長條形結構，這些條紋代表心肌細胞內的肌纖維。心肌細胞內也可能有明顯的線粒體和細胞核。

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

• 脂肪: 脂肪在TEM圖像中通常表現為一塊空白區域，因為脂肪通常不易被染色，襯度偏亮。這些區域周圍可能有細膜包裹。

以上結果拍攝自飛納臺式場發射掃描透射電子顯微鏡  Phenom Pharos G2 STEM，可實現分辨率達  1nm 的高襯度成像。通過 STEM 掃描透射探測器，獲得明場、暗場、HAADF 成像模式，觀察樹脂包埋樣品超薄切片中的細胞內結構、細胞器或病毒，或對分散到銅網上的外泌體樣品進行直接表征。STEM 掃描透射模式可以輕松獲得大視野范圍成像，擺脫傳統低壓透射視野范圍的限制，以更便捷的方式搜尋感興趣區域（Field of Interest）。