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Transmission Electron Microscopy01:15

Transmission Electron Microscopy

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In 1931, physicist Ernst Ruska—building on the idea that magnetic fields can direct an electron beam just as lenses can direct a beam of light in an optical microscope—developed the first prototype of the electron microscope. This development led to the development of the field of electron microscopy. In the transmission electron microscope (TEM), electrons are produced by a hot tungsten element and accelerated by a potential difference in an electron gun, which gives them up to 400...
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Cryo-electron Microscopy01:28

Cryo-electron Microscopy

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Conventional electron microscopy (EM) involves dehydration, fixation, and staining of biological samples, which distorts the native state of biological molecules and results in several artifacts. Also, the high-energy electron beam damages the sample and makes it difficult to obtain high-resolution images. These issues can be addressed using cryo-EM, which uses frozen samples and gentler electron beams. The technique was developed by Jacques Dubochet, Joachim Frank, and Richard Henderson, for...
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Electron Microscope Tomography and Single-particle Reconstruction01:07

Electron Microscope Tomography and Single-particle Reconstruction

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Transmission electron microscopy (TEM) can be used to determine the 3D structure of biological samples with the help of techniques such as electron microscope tomography and single-particle reconstruction. While single-particle reconstruction can examine macromolecules and macromolecular complexes in vitro conditions only, tomography permits the study of cell components or small cells in vivo.
Electron Tomography
Electron tomography can be performed either in TEM or STEM (scanning transmission...
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  • 1Monash Institute of Pharmaceutical Sciences, Monash University, 381 Royal Parade, Parkville, VIC 3052, Australia.

Journal of the American Chemical Society
|September 2, 2020
PubMed
まとめ

研究者らは,伝送電子顕微鏡 (TEM) の超薄断面を用いて,ナノ構造との細胞相互作用を研究する新しい方法を開発した. この技術はナノスケール環境に対する 細胞の反応の理解を高めます

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科学分野:

  • バイオテクノロジーとナノテクノロジー
  • 細胞生物学
  • 材料科学

背景:

  • 調節可能なナノ構造を持つ設計されたナノバイオインターフェースは,細胞研究にとって極めて重要です.
  • サブストラット地形と細胞の行動の複雑な関係にはさらなる調査が必要である.
  • 細胞とナノ構造の相互作用を分析する現在の方法は,人工物を導入することができます.

研究 の 目的:

  • 細胞ナノ構造のインプリントの超薄部分 (ラメラ) を最小限のアーティファクトで準備するための新しい実験設計を開発する.
  • 細胞とナノ構造間のインターフェイス相互作用の効率的な伝送電子顕微鏡 (TEM) 特徴づけを可能にする.
  • ナノスケールでの生体物理学的,生体化学的シグナルに対する 細胞反応の理解を進める

主な方法:

  • 細胞ナノ構造のインプリントの超薄部分 (ラメラ) を生成するための新しい実験設計を提案した.
  • 伝送電子顕微鏡 (TEM) 分析のためにこれらのラメラを使用した.
  • 粘着細胞と垂直に並べられたシリコン (Si) ナノ構造の相互作用に焦点を当てた.

主要な成果:

  • 細胞ナノ構造の 超薄なラメラを成功裏に生成した
  • 細胞ナノ構造のインターフェースのTEM特徴化におけるこの方法の有効性を実証した.
  • 細胞と垂直に並べられたSiナノ構造の相互作用に関する詳細な洞察を提供した.

結論:

  • 開発されたラメラ製法により,細胞・ナノ構造のインターフェースの高解像度TEMイメージングが容易になります.
  • このアプローチは,細胞がナノスケールの物理的,化学的信号にどのように反応するかを理解することを促進します.
  • この発見は,細胞操作のための改良技術の開発に役立つと期待されています.