SXT-100是愛(ài)爾蘭SiriusXT公司推出的一款實(shí)驗(yàn)室級(jí)軟X射線(xiàn)顯微鏡，無(wú)需同步輻射光源，實(shí)驗(yàn)室即可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)成像。在細(xì)胞原生狀態(tài)下，經(jīng)過(guò)少量的制備步驟，無(wú)需固定、染色或使用其他增強(qiáng)對(duì)比度的方法，即可對(duì)厚度高達(dá)15μm的整個(gè)含水細(xì)胞的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行高通量成像，分辨率可達(dá)40 nm。通過(guò)檢測(cè)細(xì)胞內(nèi)的稀有生理現(xiàn)象，揭示常規(guī)電子顯微鏡不易觀察到的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵變化。
SXT-100能夠?qū)?xì)胞及細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行3D高分辨率無(wú)標(biāo)記成像，能夠獲得細(xì)胞的整體3D結(jié)構(gòu)、體積、組成，并捕捉稀有生理現(xiàn)象，主要應(yīng)用于細(xì)胞結(jié)構(gòu)分析，病毒學(xué)研究，藥物研發(fā)等等。
設(shè)備原理
傳統(tǒng)的軟X射線(xiàn)顯微鏡所需的X射線(xiàn)需要同步輻射光源產(chǎn)生，意味著顯微鏡必須位于占地?cái)?shù)千平方米以上的同步輻射實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。SXT-100的核心技術(shù)是一種小尺寸高性能軟X射線(xiàn)光源，可放置于一般的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，發(fā)射的軟X射線(xiàn)經(jīng)過(guò)特有的自愈光學(xué)元件收集、過(guò)濾并將軟X射線(xiàn)聚焦到待成像的細(xì)胞樣本上。軟X射線(xiàn)成像在電磁波譜中的“水窗口”區(qū)域的波長(zhǎng)下進(jìn)行，水不吸收X射線(xiàn)，對(duì)X射線(xiàn)相對(duì)透明，但有機(jī)分子會(huì)吸收這些X射線(xiàn)，從而使軟X射線(xiàn)圖像具有高對(duì)比度。
設(shè)備特點(diǎn)
☆ 細(xì)胞以接近原生狀態(tài)進(jìn)行成像
☆ 最高40nm的3D超分辨成像
☆ 多角度照射，成像更均勻
☆ 圖像具有高對(duì)比度，無(wú)需染色等對(duì)比增強(qiáng)方法
☆ 具有多通道熒光成像功能
☆ 制樣步驟簡(jiǎn)單
設(shè)備參數(shù)：
參數(shù) | |
軟X射線(xiàn)顯微鏡 | |
視野 | 30 μm（放大倍數(shù)900x） |
圖像3D分辨率 | 約30 nm（半間距） |
圖像獲取時(shí)間 | ＜2小時(shí)（每100個(gè)2D投射） |
熒光顯微鏡 | |
熒光通道 | 5通道：DAPI，GFP，RFP，Cy5，Cy7 |
樣品 | |
樣品裝載 | 碳支持膜銅網(wǎng) 超細(xì)玻璃毛細(xì)管 |
樣品旋轉(zhuǎn)角度 | ±60°（銅網(wǎng)） ±90°（毛細(xì)管） |
樣品類(lèi)型 | 貼壁細(xì)胞（銅網(wǎng)） 懸浮細(xì)胞（毛細(xì)管） |
測(cè)試數(shù)據(jù)：
■ 淡水微綠球藻結(jié)構(gòu)
■ 在含ZrO納米顆粒的環(huán)境下培養(yǎng)4h的H8N8細(xì)胞
■ ZrO2在H8N8細(xì)胞中的聚集
■ 人支氣管上皮細(xì)胞
■ 海拉細(xì)胞的線(xiàn)粒體
發(fā)表文章：
Fahy, K., Kapishnikov, S., Donnellan, M., McEnroe, T., O'Reilly, F., Fyans, W., & Sheridan, P. (2024). Laboratory based correlative cryo-soft X-ray tomography and cryo-fluorescence microscopy. Correlative Light and Electron Microscopy V, 293.
Fahy, K., Weinhardt, V., Vihinen-Ranta, M., Fletcher, N., Skoko, D., Pereiro, E., ... & McEnroe, T. (2021). Compact Cell Imaging Device (CoCID) provides insights into the cellular origins of viral infections. JPhys Photonics, 3(3).
Kapishnikov, S., Hempelmann, E., Elbaum, M., Als‐Nielsen, J., & Leiserowitz, L. (2021). Malaria pigment crystals: The achilles′ heel of the malaria parasite. ChemMedChem, 16(10), 1515-1532.
Kapishnikov, S., Staals?, T., Yang, Y., Lee, J., Perez-Berna, A. J., Pereiro, E., ... & Als-Nielsen, J. (2019). Mode of action of quinoline antimalarial drugs in red blood cells infected by Plasmodium falciparum revealed in vivo. Proceedings of the National Academy of Sciences, 116(46), 22946-22952.
Kapishnikov, S., Leiserowitz, L., Yang, Y., Cloetens, P., Pereiro, E., Awamu Ndonglack, F., ... & Als-Nielsen, J. (2017). Biochemistry of malaria parasite infected red blood cells by X-ray microscopy. Scientific reports, 7(1), 802.
