Công cụ mới giúp đơn giản hóa quá trình chụp ảnh tương quan cùng một vị trí trên kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử
TOKYO, Nhật Bản, 21 tháng 7 năm 2016 – Tập đoàn Hitachi High-Technologies (TSE: 8036, Hitachi High-Tech) và RIKEN, một trong những viện nghiên cứu quốc gia đầu ngành, công bố kết quả hợp tác phát triển thành công “MirrorCELM”, một hệ thống giúp đơn giản hóa kỹ thuật chụp ảnh tương quan giữa hiển vi quang học và hiển vi điện tử (CLEM), đây là kỹ thuật chụp ảnh cùng một vị trí trên cả hai loại kính hiển vi quang học và điện tử. Hệ thống mới này chính thức được cung cấp tới người dùng từ ngày 25 tháng 7 năm 2016.
Có nhiều loại kính hiển vi được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhau như công nghệ nano, vật liệu, y tế và khoa học đời sống. Đặc biệt trong lĩnh vực khoa học đời sống và y tế, kính hiển vi điện tử quét (SEM) được sử dụng để quan sát các siêu cấu trúc tế bào, mô phôi, ngược lại kính hiển vi quang học hay cụ thể là kính hiển vi huỳnh quang lại được sử dụng để quan sát khu trú và hành vi của các protein ở cấp độ phân tử. Trong những năm gần đây, kỹ thuật CLEM là kỹ thuật xác định vị trí quan sát tương quan giữa kính hiển vi điện tử và kính hiển vi quang học được phát triển. Tuy nhiên, việc quan sát một trường nhìn đồng nhất trên mẫu với hai loại kính hiển vi ở độ phóng đại và đặc tính khác nhau là nhiệm vụ vô cùng khó khăn.
Để giải quyết vấn đề này, trong năm 2015, Hitachi High-Tech đã làm việc với nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi Dr. Kiminori Toyooda, nghiên cứu viên cao cấp thuộc Trung tâm RIKEN, để cùng hợp tác nghiên cứu và phát triển một hệ thống mới có thể quan sát siêu cấu trúc cơ quan tế bào có protein huỳnh quang xanh (GRP: green fluorescence proteins). RIKEN đã phát triển thành công quy trình quan sát hiển vi và phương pháp cố định mẫu để duy trì được siêu cấu trúc và protein huỳnh quang trên mẫu vật. Trong khi đó, Hitachi High-Tech đã phát triển một loại giá giữ mẫu chuyên dụng để quat sát các lát mỏng nhựa gắn trên lamen dưới kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) và phần mềm để xác định chính xác vị trí tương quan giữa kính hiển vi quang học và kính hiển vi điện tử quét phân giải cao (FE-SEM).
Hệ thống MirrorCLEM được phát triển để hỗ trợ quá trình phân tích CLEM được nhanh chóng và chính xác trên kính hiển vi điện tử quét FE-SEM. Với hệ thống này, các lát mỏng nhựa có thể quan sát dưới kính hiển vi quang học ở độ phóng đại thấp đến độ phóng đại vừa đủ để nhìn thấy vị trí quan tâm. Sau đó, bệ mẫu của FE-SEM được xác lập tọa độ đến vị trí mục tiêu căn cứ trên ảnh phóng đại thấp được chụp bằng kính hiển vi quang học. Kết quả là trường nhìn (FOV) trên kính hiển vi điện tử quét FE-SEM được dịch chuyển đến vị trí đã được xác định trước đó bởi kính hiển vi quang học, một trường nhìn đồng nhất (tương quan) giữa hai loại kính hiển vi được quan sát bằng hệ thống “MirrorCLEM”. Bên cạnh đó, hệ thống này cũng có thể thực hiện quá trình chồng ảnh hiển vi quang học với ảnh hiển vi điện tử theo thời gian thực. Kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường Hitachi SU8200 kết hợp với hệ thống “MirrorCLEM” là giải pháp hữu hiệu để phát hiện siêu cấu trúc vi thể peroxy có protein huỳnh quang xanh (GFP) trong lá mầm, rễ của cây Arabidopsis thaliana biến đổi gen.
Hitachi High-Tech sẽ cung cấp “MirrorCLEM” như là một tùy chọn cho kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường SU8200 Series với kế hoạch khoảng 50 hệ thống mỗi năm. Với triết lý luôn hướng đến tương lại, sự ra đời của MirrorCLEM đã góp phần thúc đẩy và tối đa hóa khả năng ứng dụng của kính hiển vi điện tử quét phát xạ trường (FE-SEM) cũng như khả năng kết nối kính hiển vi điện tử quét với nhiều loại kính hiển vi khác, góp phần vào sự phát triển kỹ thuật phân tích CELM cho nhiều lĩnh vực khác nhau như trong y tế và khoa học đời sống.
Sơ đồ tổng quan hệ thống “MirrorCLEM”
