冷凍蝕刻(Freezeetching)技術(shù)是從50年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一種將斷裂和復型相結合的制備透射電鏡樣品技術(shù),故而亦稱(chēng)冷凍斷裂(Freezefracture)或冷凍復型(Freezereplica)。它的優(yōu)點(diǎn)在于:①樣品通過(guò)冷凍,可使其微細結構接近于活體狀態(tài);②樣品經(jīng)冷凍斷裂蝕刻后,能夠觀(guān)察到不同劈裂面的微細結構,進(jìn)而可研究細胞內的膜性結構及內含物結構;③冷凍蝕刻的樣品,經(jīng)鉑、碳噴鍍而制備的復型膜,具有很強的立體感且能耐受電子束轟擊和長(cháng)期保存。它的缺點(diǎn)是:冷凍也可造成樣品的人為損傷;斷裂面多產(chǎn)生在樣品結構最脆弱的部位,無(wú)法有目的地選擇。目前,冷凍蝕刻裝置的型號很多,但主要分為兩種類(lèi)型:一種是專(zhuān)用冷凍蝕刻裝置,如EIKO公司生產(chǎn)的FD2A型、FD3型,BALZERS公司生產(chǎn)的BAF300型;另一種是真空噴鍍儀的冷凍蝕刻附件,如日立公司生產(chǎn)的HFZ1型,它與FE1型加溫蝕刻裝置一起安裝在HUS5型真空噴鍍儀中使用。以上兩種類(lèi)型各有優(yōu)缺點(diǎn),專(zhuān)用裝置優(yōu)點(diǎn)在于操作方便,能連續制樣,效率高。缺點(diǎn)是價(jià)格貴;附件裝置價(jià)格雖便宜,但不能連續操作,效率低! ±鋬鑫g刻的操作方法按以下步驟進(jìn)行! 1.預處理取新鮮組織塊,大小為15~3~5mm,用25%戊二醛固定1~3小時(shí)。為防止冰晶形成,用30%甘油生理鹽水浸泡8~12小時(shí)。 2.冷凍斷裂是在冷凍條件下使樣品變得又硬又脆,用刀劈裂樣品,暴露觀(guān)察面。因為是用刀劈裂的樣品,斷裂往往發(fā)生在細胞被凍結后較脆弱的部位,多數是沿細胞及細胞器的膜裂開(kāi)。由于斷裂面是凸凹不平的,所以圖像立體感強。冷凍斷裂時(shí),刀的作用在于劈裂,而不是切割,所以刀刃不必鋒利,但不能有缺口、油污和水份,還需保持清潔干燥。冷凍復型的斷裂操作要在真空中進(jìn)行,是因為真空對熱傳導性差,能使樣品較長(cháng)時(shí)間維持在較恒定溫度下進(jìn)行斷裂操作,同時(shí)也便于進(jìn)行下步的蝕刻處理。儀器中進(jìn)行斷裂的最佳條件:真空度為133×10-5~3×40-3Pa(1×10-5~3×10-5Torr),樣品升溫至-100℃~-110℃! 3.蝕刻就是在真空中使冷凍樣品表面上的冰升華。目的是為了暴露出樣品斷裂面上的超微結構,便于噴鍍。一般認為最佳蝕刻深度約為30nm。若蝕刻深度不夠,結構被冰掩蓋不能充分暴露出來(lái),圖像模糊;若蝕刻深度過(guò)大,超微結構因其基礎支持不足而倒塌,從而破壞了超微結構。蝕刻深度是由蝕刻速度和蝕刻時(shí)間決定的,而蝕刻速度是受真空度、溫度、水蒸汽壓所影響。一般蝕刻條件:真空度為133×10-3~133×10-4Pa(10-5~10-6 Torr),溫度降至-100℃,在此條件下,蝕刻速度大約為2nm/s。 4.噴鍍即在樣品斷裂面上噴鍍一層鉑膜及碳膜。鉑膜厚度為2~5nm。為使圖像具有立體感,噴鉑的方向與樣品成45度角。為加固鉑膜強度,再?lài)婂円粚犹,噴碳的方向與樣品面成90度角。 5.剝離清洗噴鍍后,將樣品取出放入10~30%次氯酸鈉腐蝕液中,樣品漸冒氣泡并與復型膜分離。隨后用蒸餾水仔細清洗復型膜。 6.撈膜將清洗后的復型膜撈在不加支持膜的400目載網(wǎng)上,待干后電鏡觀(guān)察。 圖12-14 馬傳染性貧血病毒感染驢白細胞的冷凍蝕刻圖像。箭頭所指為病毒粒子,比例尺為100nm
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