Neue Workflow-Lösung für volumetrische Bildgebung und Präparation von TEM-Lamellen unter Tieftemperatur-Bedingungen

ZEISS Correlative Cryo Workflow verbindet Licht- und FIB-SEM-Mikroskopie zur Untersuchung zellulärer Ultrastruktur

Jena | 3. Februar 2021 | ZEISS Research Microscopy Solutions

Mit dem ZEISS Correlative Cryo Workflow bietet ZEISS der Life-Science-Forschungsgemeinschaft eine neue kombinierte Hardware- und Softwarelösung für die Kryomikroskopie. Der Workflow verbindet Weitfeld-, Laser-Scanning- und FIB-SEM-Mikroskope nahtlos und ist für Nutzer einfach zu bedienen. Die Lösung erfüllt damit die besonderen Anforderungen von Experimenten bei extrem tiefen Temperaturen – von der Lokalisierung fluoreszierender Makromoleküle über die kontrastreiche Abbildung von Volumendaten bis zur Präparation von TEM-Lamellen für die Kryo-Elektronentomographie. 

Korrelative Kryomikroskopie gewinnt zunehmend an Bedeutung für die Strukturanalyse von Makromolekülen. Da die Ultrastruktur, das heißt die Feinstruktur von Zellen und Geweben, frei von Artefakten konserviert werden kann, ermöglicht das Kryoverfahren, zelluläre Strukturen in ihrem naturnahen Zustand zu untersuchen. Allerdings stellt dieses Verfahren Anwender vor komplexe Herausforderungen, wie zeitaufwändige Präparations- und Bildgebungsverfahren, Devitrifizierung, Eiskontamination oder Probenverlust. 

 „Bei ZEISS arbeiten wir generell daran, dass Forscher ihre Daten schneller erfassen und besser analysieren können. Mit dem ZEISS Correlative Cryo Workflow machen wir einen nächsten Schritt, die Arbeitsabläufe für Wissenschaftler zu vereinfachen und zu optimieren, sodass sie sich voll auf Ihre Forschungen konzentrieren können“, betont Dr. Michael Albiez, Leiter ZEISS Research Microscopy Solutions.

Forschungsbereiche wie Zellbiologie, Krebsforschung, Pflanzenkunde und Entwicklungsbiologie profitieren von den Ultrastruktur-Informationen, die mittels Kryomikroskopie gewonnen werden können. ZEISS Correlative Cryo Workflow erleichtert Forschern den Zugang zu dieser Technik und hilft ihnen, die Qualität ihrer Proben schneller zu bewerten, hochauflösende, kontrastreiche 3D-Datensätze zu erfassen und die TEM-Lamellenpräparation effizienter zu gestalten.

ZEISS LSM 900 und ZEISS Crossbeam kombiniert in einem korrelativen kryogenen Workflow ©ZEISS
ZEISS LSM 900 und ZEISS Crossbeam kombiniert in einem korrelativen kryogenen Workflow
Komponenten aus dem ZEISS Cryo Accessory Kit ©ZEISS
Komponenten aus dem ZEISS Cryo Accessory Kit
Korrelativer Kryo-Datensatz in ZEISS ZEN Connect ©ZEISS
Korrelativer Kryo-Datensatz in ZEISS ZEN Connect

Vereinfachter Workflow und sicherer Transfer von Proben

ZEISS Correlative Cryo Workflow verbindet Weitfeld- oder Konfokalmikroskope (ZEISS Axio Imager, ZEISS LSM 900/980 mit Airyscan) und Rasterelektronenmikroskope mit fokussiertem Ionenstrahl (ZEISS Crossbeam), um Volumen-Imaging und die effiziente Herstellung von TEM-Lamellen zu ermöglichen. Spezielles Zubehör vereinfacht den Arbeitsablauf und gewährleistet einen sicheren Transfer von vitrifizierten Proben zwischen den Mikroskopen. Die Komponenten sind mit dem Kryo-Mikroskoptisch Linkam CMS196V³ und dem Kryosystem Quorum PP3010Z kompatibel. Die Software ZEISS ZEN Connect für korrelative Mikroskopie stellt das Datenmanagement über den gesamten Workflow sicher. Eine Reihe von Verarbeitungswerkzeugen hilft, die Bildresultate zu verbessern.

Höchste Abbildungsleistung über den gesamten Workflow

Dank kryokompatibler Objektive und der hohen Empfindlichkeit des ZEISS Airyscan-Detektors ermöglichen ZEISS LSM-Systeme das Lokalisieren von Proteinen und zellulären Strukturen mit hoher Auflösung, während eine schonende Beleuchtung die Proben vor Devitrifizierung schützt. Das FIB-SEM ZEISS Crossbeam bietet eine kontrastreiche volumetrische Bildgebung - auch ohne zusätzliche Kontrastierung der Probe mit Schwermetallen. Die Kombination beider Bildgebungsverfahren liefert wertvolle funktionelle und strukturelle Informationen für ein umfassendes Verständnis der Ultrastruktur.

Möglicher Einsatz bei Raumtemperatur erhöht Produktivität

Im Gegensatz zu anderen Lösungen können die am Workflow beteiligten ZEISS Mikroskope nicht nur für die Kryomikroskopie, sondern auch für Anwendungen bei Raumtemperatur verwendet werden. Das Umrüsten der Geräte von Tieftemperatur- auf Raumtemperaturnutzung ist schnell erledigt und erfordert kein technisches Know-how. Diese Flexibilität gibt den Anwendern mehr Zeit für ihre Experimente. Imaging-Einrichtungen profitieren von einer besseren Auslastung und einer schnelleren Rentabilität ihrer Investition.

Pressekontakt

Vybhav Sinha
ZEISS Research Microscopy Solutions
Telefon: +49 3641 64-3949
vybhav .sinha @zeiss .com

Über ZEISS

ZEISS ist ein weltweit führendes Technologieunternehmen der optischen und optoelektronischen Industrie. In den vier Sparten Semiconductor Manufacturing Technology, Industrial Quality & Research, Medical Technology und Consumer Markets erwirtschaftete die ZEISS Gruppe zuletzt einen Jahresumsatz von 6,3 Milliarden Euro (Stand: 30.9.2020).

ZEISS entwickelt, produziert und vertreibt für seine Kunden hochinnovative Lösungen für die industrielle Messtechnik und Qualitätssicherung, Mikroskopielösungen für Lebenswissenschaften und Materialforschung sowie Medizintechniklösungen für Diagnostik und Therapie in der Augenheilkunde und der Mikrochirurgie. ZEISS steht auch für die weltweit führende Lithographieoptik, die zur Herstellung von Halbleiterbauelementen von der Chipindustrie verwendet wird. ZEISS Markenprodukte wie Brillengläser, Fotoobjektive und Ferngläser sind weltweit begehrt und Trendsetter.

Mit diesem auf Wachstumsfelder der Zukunft wie Digitalisierung, Gesundheit und Industrie 4.0 ausgerichteten Portfolio und einer starken Marke gestaltet ZEISS den technologischen Fortschritt mit und bringt mit seinen Lösungen die Welt der Optik und angrenzende Bereiche weiter voran. Grundlage für den Erfolg und den weiteren kontinuierlichen Ausbau der Technologie- und Marktführerschaft von ZEISS sind die nachhaltig hohen Aufwendungen für Forschung und Entwicklung. ZEISS investiert 13% seines Umsatzes in Forschungs- und Entwicklungsarbeit – diese hohen Aufwendungen haben bei ZEISS eine lange Tradition und sind gleichermaßen eine Investition in die Zukunft.

Mit über 32.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern ist ZEISS in fast 50 Ländern mit rund 30 Produktionsstandorten, 60 Vertriebs- und Servicestandorten sowie 27 Forschungs- und Entwicklungsstandorten weltweit aktiv. Hauptstandort des 1846 in Jena gegründeten Unternehmens ist Oberkochen, Deutschland. Alleinige Eigentümerin der Dachgesellschaft, der Carl Zeiss AG, ist die Carl-Zeiss-Stiftung, eine der größten deutschen Stiftungen zur Förderung der Wissenschaft.

Weitere Informationen unter www.zeiss.de

ZEISS Research Microscopy Solutions

ZEISS Research Microscopy Solutions bietet als weltweit einziger Hersteller Licht-, Elektronen-, Röntgen- und Ionenmikroskopsysteme aus einer Hand sowie Lösungen für korrelative Mikroskopie. Das Portfolio umfasst Produkte und Services sowohl für Biowissenschaften, Material- und industrielle Forschung als auch für Ausbildung und klinische Praxis. Hauptsitz des Bereichs ist Jena. Weitere Produktions- und Entwicklungsstandorte sind in Oberkochen und München sowie in Cambourne (Großbritannien) und Pleasanton (USA). ZEISS Research Microscopy Solutions ist Teil der Sparte Industrial Quality & Research.

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