Giảm thiểu hư hại do chùm tia để đặc trưng vật liệu tiên tiến

Giá đỡ chuyển mẫu cryo Gatan Elsa™ đơn nghiêng, được điều chỉnh hoàn toàn để tương thích với TESCAN TENSOR™, được thiết kế nhằm cung cấp khả năng chụp ảnh cryo ổn định, độ phân giải cao ở nhiệt độ nitơ lỏng, với thời gian duy trì nhiệt độ hơn 8 giờ.

Giá đỡ chuyển mẫu cryo là một phần của giải pháp Cryo-EM TENSOR™, kết hợp khả năng bảo quản mẫu ở điều kiện lạnh sâu với các quy trình thu nhận dữ liệu liều thấp chuyên biệt được triển khai trong phần mềm TESCAN Explore™ và các quy trình đo lường của phần mềm.

Điều kiện lạnh sâu giúp giảm thiểu hư hại mẫu do chùm tia gây ra, trong khi các quy trình liều thấp được hướng dẫn bằng phần mềm tiếp tục hạn chế sự tiếp xúc không cần thiết của mẫu với chùm tia trước khi thu nhận dữ liệu.

Giải pháp Cryo-EM TESCAN TENSOR™ cho phép đặc trưng tiên tiến các vật liệu nhạy với chùm tia, bao gồm polyme, khung hữu cơ-kim loại (MOF), khung hữu cơ cộng hóa trị (COF), vật liệu chức năng năng lượng, tinh thể hữu cơ, liposome và phức hợp protein, thông qua kỹ thuật STEM phân tích và 4D-STEM được tăng cường bằng kỹ thuật tiền hội tụ chùm tia.

Phân tích Cryo kéo dài với mức nhiễm băng tối thiểu

TENSOR™ cũng giảm thiểu sự nhiễm bẩn mẫu và sự phát triển của băng trong quá trình đo Cryo-EM nhờ điều kiện chân không siêu cao gần (near-UHV) trong cột kính hiển vi.

Được đạt được mà không cần làm mát cột bằng nitơ lỏng, điều kiện near-UHV hỗ trợ các thí nghiệm cryo kéo dài và cho phép thực hiện phân tích cryo-EDS.

Ngoài ra, TENSOR™ có cơ chế nạp mẫu độc đáo, ngăn nitơ lỏng tràn ra từ bình chứa của giá đỡ chuyển mẫu cryo trong quá trình đưa giá đỡ vào kính hiển vi, qua đó giảm thiểu các rủi ro liên quan đến an toàn và nâng cao tỷ lệ chuyển mẫu lạnh sâu thành công.

Giải pháp Cryo-EM TESCAN TENSOR™ với quy trình liều thấp hỗ trợ phân tích cryo thường quy trên tất cả các phương thức của TENSOR™, bao gồm chụp ảnh cryo-STEM, lập bản đồ cryo-EDS, cryo-4D STEM, lập bản đồ pha và định hướng, phân tích biến dạng, cũng như cryo-3D ED với kỹ thuật tiền hội tụ chùm tia để xác định cấu trúc tinh thể (cryo-PEDT), giúp người dùng ở mọi cấp độ kinh nghiệm có thể tiếp cận các quy trình phân tích cryo-STEM tiên tiến.

• Đặc trưng vật liệu nhạy với chùm tia bằng cryo-STEM và cryo-4D-STEM phân tích, với các quy trình tùy chọn được tăng cường bằng kỹ thuật tiền hội tụ chùm tia.

• Hỗ trợ cả chụp ảnh cryo-STEM và phân tích thành phần bằng cryo-EDS.

• Phù hợp với nhiều loại mẫu nhạy với chùm tia, bao gồm vật liệu mềm, polyme, MOF/COF, hợp chất hữu cơ, vật liệu chức năng, liposome và phức hợp protein.

• Duy trì điều kiện Cryo-EM ổn định trong hơn 8 giờ mà không cần bổ sung nitơ lỏng.

• Giảm thiểu rủi ro an toàn và nâng cao tỷ lệ chuyển mẫu lạnh sâu thành công nhờ cơ chế nạp giá đỡ cryo cải tiến, chống tràn.

Những ưu điểm khác biệt của giải pháp Cryo-EM TENSOR™

Đặc trưng cryo-STEM liều thấp đối với các mẫu nhạy với chùm tia

TENSOR™ cho phép đặc trưng tiên tiến các vật liệu nhạy với chùm tia bằng cách kết hợp điều kiện Cryo-EM với các quy trình liều thấp chuyên biệt trong phần mềm TESCAN Explore™. Quy trình thiết lập có hướng dẫn đơn giản, trực quan giúp giảm thiểu sự tiếp xúc không cần thiết của mẫu với chùm tia trong quá trình di chuyển và định vị mẫu, xác định vùng quan tâm (ROI), lấy nét, theo dõi và căn chỉnh kính hiển vi, nhằm giảm thiểu hư hại mẫu do chùm tia gây ra trước khi thu nhận dữ liệu.

Giảm thiểu nhiễm bẩn mẫu và sự phát triển của băng

TENSOR™ giảm đáng kể nguy cơ nhiễm bẩn và phát triển băng trong quá trình chuyển mẫu và phân tích Cryo-EM. Cơ chế nạp mẫu cải tiến ngăn nitơ lỏng tràn ra trong quá trình đưa giá đỡ cryo vào kính hiển vi, trong khi điều kiện chân không siêu cao gần (near-UHV) trong cột giúp đảm bảo mức nhiễm bẩn mẫu và sự phát triển của băng ở mức tối thiểu, ngay cả khi không sử dụng hộp cryo (cryo-box).

Không cần làm mát cột bằng nitơ lỏng, các phân tích cryo-STEM có thể được thực hiện liên tục trong tối đa 8 giờ giữa các lần bổ sung nitơ lỏng cho giá đỡ cryo.

Phân tích thành phần và lập bản đồ nguyên tố bằng Cryo-EDX

TENSOR™ cho phép thực hiện phân tích cryo-EDX nhờ điều kiện near-UHV trong cột, khác với các kính hiển vi TEM/STEM thông thường, trong đó hộp cryo hoặc tấm chắn cryo có thể chặn tín hiệu EDX phát ra từ mẫu cryo.

Nhờ đó, việc phân tích nguyên tố cryo-EDX và lập bản đồ thành phần trên TENSOR™ không bị cản trở và có thể được thực hiện hiệu quả bằng các quy trình và phương pháp đo liều thấp trực quan trong phần mềm TESCAN Explore™.

Cryo-3D ED với khả năng lập bản đồ 4D-STEM

TENSOR™ cho phép kết hợp các phép đo cryo-3D ED và cryo-4D STEM thông qua phương pháp thu nhận dữ liệu theo từng bước, trong đó các vùng khuyết góc nhỏ giữa mỗi bước nghiêng được bù bằng kỹ thuật tiền hội tụ chùm tia nhanh.

Dữ liệu nhiễu xạ có thể được thu thập hiệu quả chỉ từ các vùng con được lựa chọn của tinh thể hoặc lamella, phân bố liều electron trên một vùng diện tích lớn hơn và ưu tiên các vùng có tín hiệu nhiễu xạ chất lượng cao, đồng thời giảm thiểu sự đóng góp của màng đỡ, các vùng mẫu dày hoặc các yếu tố gây nhiễu khác.

Kết quả là giảm hư hại mẫu do chùm tia gây ra, dữ liệu sạch hơn với tỷ số tín hiệu trên nhiễu được cải thiện, đồng thời nâng cao độ tin cậy trong việc xác định cấu trúc của các vật liệu phức tạp và nhạy với chùm tia.