【摘要】 DelongInstruments低压透射电镜实现生物样本免染色观测。本文详解5kV低电压下细胞超微结构成像技术，包括胰腺细胞、染色质及胶原纤维的高清成像突破，助力细胞生物学研究

近十年来，DelongInstruments推出的低压透射电镜​（LVTEM）技术突破传统限制，首次实现对有机材料的免染色直接观测。该技术将电子加速电压降至10kV以下，为生物样本、组织及细胞的观测开辟了新路径。这一突破要求对传统样本制备流程进行关键改进：

1.​固定技术革新：完全规避重金属处理步骤

2.​切片厚度控制：需制备30-40nm超薄切片（仅为常规电镜切片的1/3）

3.​反染色工艺优化：建立无重金属干扰的成像体系

在细胞生物学领域，这项低电压观测技术已取得突破性进展。研究发现，多数细胞器保持经典形态特征的同时，部分特殊结构如胰腺外分泌细胞分泌颗粒、线粒体内部构架及核基质组织呈现出与传统透射电镜不同的成像特征。这些发现与生化、生理学预测高度吻合，为细胞区室功能研究提供了直接形态学证据。

图1. 胰腺腺泡细胞。[1]

 

Moise Bendayan团队的研究证实，在5kV加速电压条件下：

  • 细胞基底部粗面内质网网状结构清晰可辨
  • 顶部分泌酶原颗粒保持完整形态学特征
  • ​细胞核膜边界与染色质分布呈现高对比度成像
  • 线粒体嵴结构无需染色即可显影

特别值得注意的是细胞外基质观测成果。如图2所示，胶原纤维在低压透射电镜下展现出高达5nm分辨率的周期性横纹结构，其条纹对比度较常规电镜提升约40%。

图2. 间隙中的胶原纤维(cf)。[1]

 

核染色质观测的重大突破

低压透射电镜对细胞核的观测带来革命性进展：

1.致密染色质：首次清晰呈现蜂窝状细丝排列

2.分散染色质：可辨识核小体附着位点

3.​核仁结构：无染色条件下分辨率提升300%

传统电镜因切片厚度（70-90nm）及重金属染色干扰，始终无法解析此类亚结构。结合免疫金标记技术，LVTEM成功实现层黏连蛋白A在染色质带的精确定位，为"形态-功能"关联研究建立新范式。

 

技术应用前景

低压透射电镜技术通过：

  • 消除重金属染色伪影
  • 提升原生态样本分辨率
  • 整合免疫细胞化学
    为细胞生物学研究开辟三维方向：

1.细胞区室功能重评估

2.细胞器动态互作机制解析

3.疾病病理超微结构诊断

随着DelongInstruments持续推进设备优化，这项免染色观测技术有望成为细胞生物学研究的常规手段，推动超微结构研究进入新纪元。

 

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