Kryo-Elektronentomographie (Kryo-ET)
Die Zentrale Einheit Elektronenmikroskopie unterstützt ebenfalls den hochaktuellen Kryo-Elektronentomographie (Kryo-ET) Workflow. Zwei ThermoFisher Scientific Aquilos 2 DualBeam™ Kryo-Raster-Elektronenmikroskope ermöglichen die Anfertigung ultradünner Kryo-Lamellen von Zellen und Zellorganellen mit einem fokussierten Ionenstrahl. Ein Stapel von Bildern innerhalb der Lamelle wird mit verschiedenen Kippwinkeln entlang der Kippachse aufgenommen um eine 3D-Rekonstruktion der Struktur der Probe zu ermöglichen. Durch Mittelung zahlreicher Sub-Tomogramme sind wir nun in der Lage die biologischen Strukturen (z.B. Proteine, Proteinkomplexe, DNA und Membrane) mit einer bisher nie dagewesenen Auflösung von unter 3 Å im natürlichen Zustand darzustellen.
Das ThermoFisher Scientific Hydra Plasma-FIB Raster-Elektronenmikroskop ist in der Lage größere Materialmengen als ein Standard FIB zu entfernen. Das Instrument ermöglicht uns somit die Untersuchung von Organoiden und Geweben. Um diese dicken Proben ohne Eiskristallbildung einfrieren zu können muss jedoch ein Hochdruckgefrierer (Leica EM ICE oder Leica HPM100) verwendet werden. Doch auch beim Hochdruckgefrieren ist die Dicke der Probe auf maximal 200 μm beschränkt und erfordert daher die Anfertigung von Gewebeschnitten mit dem Vibratom Leica VT1200S.
Schneiden einer Kryo-Lamelle in einer Muskelfaser
Eine besondere Herausforderung im Kryo-ET Workflow ist das Lokalisieren der interessierenden biologischen Strukturen während der Anfertigung der Kryo-Lamelle. Spezielle Kryo-Fluoreszenz-Lichtmikroskope (ThermoFisher Scientific CorrSight und Leica Cryo-Thunder) sowie interne Fluoreszenz-Lichtmikroskope im Raster-Elektronenmikroskop (Delmic METEOR-Systeme) helfen uns bei der Korrelation mit einem Fluoreszenzsignal während der Anfertigung der Kryo-Lamelle (Korrelative Mikroskopie). Die interessierenden Bereiche wurden zuvor mit einem spezifischen Fluoreszenzfarbstoff oder einem fluoreszierenden Protein markiert.
