常規(guī)電鏡樣品制備包括常溫化學(xué)雙固定侮繁、常溫脫水包埋、常規(guī)超薄切片赖条、普通電鏡觀察幾個步驟失乾。樣品制備過程歷時約一周,超薄切片經(jīng)醋酸雙氧鈾和檸檬酸鉛染色后纬乍,電鏡觀察仗扬。所有操作均按照以下流程進行。
試劑
0.2 mol/ L磷酸鹽緩沖液
Na2HPO4·2H2O 35.61 g 或Na2HPO4·7H2O 53.65 g / Na2HPO4·12H2O 71.64 g
NaH2PO2·H2O 27.60 g 或NaH2PO4·2H2O 31.21 g
加雙蒸水(ddH2O)到1000 mL
0.1 mol/ L磷酸鹽緩沖液(PBS)
0.2 mol/ L磷酸鹽緩沖液 250 mL
加雙蒸水到500 mL
2 % 低溫瓊脂
低溫瓊脂 1.0 g
加雙蒸水到 50 mL
加熱到沸騰蕾额,溶液均勻后備用
1 % 戊二醛固定液
25 %(m/v)戊二醛水溶液 2 mL
0.2 mol/ L磷酸鹽緩沖液 25 mL
加雙蒸水到50 mL
1 % 鋨酸固定液
2 %(m/v)鋨酸水溶液 10 mL
0.2 mol/ L磷酸鹽緩沖液 10 mL
包埋劑A液
Epon 812 樹脂 50 mL
十二烷基琥珀酸酐(modecenyl succinic anhydride, DDSA) 80 mL
包埋劑B液
Epon 812 樹脂 50 mL
六甲酸酐(methyl nadic anhydride, MNA) 44.5 mL
2早芭,4,6 - 三甲氨基甲基苯酚(2, 4, 6 - tridimethylamino methyl phenol, DMP-30)
甲苯胺藍染液
甲苯胺藍 1 g
1 mol/ L NaOH 10 mL
加雙蒸水到50 mL
混勻過濾后使用
1 % 醋酸雙氧鈾染液
醋酸雙氧鈾 0.2 g
加雙蒸水到10 mL
封口膜封口诅蝶,4℃避光保存
1 % 檸檬酸鉛染液
硝酸鉛 0.265 g
檸檬酸鈉(含2分子結(jié)晶水) 0.352 g
加雙蒸水到10 mL①
① 配制鉛染液時退个,要先加水6 mL,超聲震蕩30 min调炬,使乳白色檸檬酸鉛懸液充分混勻语盈。然后滴加1 mol/L NaOH,并不是晃動缰泡,直至溶液變清亮刀荒。最后定容至10 mL。
② 細胞樣品處理和藻類及其他游離樣品處理流程可相互參照棘钞,即細胞樣品可以酌情使用瓊脂鑄模法取材固定缠借,藻類及其他游離樣品也可以使用血清預(yù)包埋法取材固定,總體視樣品密度及其對于溫度的耐受等條件而定宜猜。
封口膜封口泼返,4℃保存
儀器
修塊機 Leica EM TRIM
切片機 Leica EM UC6
光學(xué)顯微鏡 Nikon 80i 及配套拍照系統(tǒng)DS-L1
透射電子顯微鏡 JEOL-1230
Gatan Bioscan Camera 792
實驗流程
一、 取材與固定
A. 植物樣品
- 自來水沖洗表面泥塵后姨拥,使用滅菌水清洗2-3次绅喉,置于鋪有預(yù)濕濾紙的培養(yǎng)皿中。
- 使用干凈鋒利的刀片切取目標(biāo)材料叫乌,所取材料體積不大于3 mm3柴罐。
切取樣品時應(yīng)注意動作迅速、減小損傷憨奸,避免來回切拉革屠;使用的滅菌水及器具應(yīng)4℃預(yù)冷,并在操作中盡量保持低溫以降低組織細胞活性。 - 將切下材料放入裝有預(yù)冷的戊二醛固定液的青霉素小瓶中后抽氣屠阻,抽幾次后輕搖小瓶红省,并打開瓶蓋。重復(fù)2-3次国觉,直到樣品沉入瓶底吧恃。
- 室溫靜置1h,或搖床輕搖1h麻诀。
- PBS清洗3次痕寓,10min/次。
- 1%鋨酸固定液固定1h蝇闭。
- PBS清洗3次呻率,10min/次。
B. 動物樣品
- 4℃預(yù)冷生理鹽水沖洗組織塊呻引,迅速切取組織塊礼仗,體積不大于3 mm3
- 將切取的組織塊投入裝有預(yù)冷戊二醛固定液的青霉素小瓶中,并抽氣直至樣品沉底逻悠。
- 室溫靜置1h元践,或搖床輕搖1h。
- PBS清洗3次童谒,10 min/次单旁。
- 1%鋨酸固定液固定1 h。
- PBS清洗3次饥伊,10 min/次象浑。
C. 單層培養(yǎng)細胞或懸浮培養(yǎng)細胞樣品②
- 3000 rpm離心5 min,收集細胞樣品琅豆,盡量多的吸棄培養(yǎng)液上清愉豺。
- 加入4℃預(yù)冷PBS液,充分吹吸混勻趋距,靜置4 min粒氧,3000 rpm離心5 min,吸棄上清节腐。
① 配制鉛染液時,要先加水6 mL摘盆,超聲震蕩30 min翼雀,使乳白色檸檬酸鉛懸液充分混勻。然后滴加1 mol/L NaOH孩擂,并不是晃動狼渊,直至溶液變清亮。最后定容至10 mL。
② 細胞樣品處理和藻類及其他游離樣品處理流程可相互參照狈邑,即細胞樣品可以酌情使用瓊脂鑄模法取材固定城须,藻類及其他游離樣品也可以使用血清預(yù)包埋法取材固定,總體視樣品密度及其對于溫度的耐受等條件而定米苹。 - 重復(fù)步驟2一次糕伐。
- 加入預(yù)冷的血清或蛋清,充分吹吸混勻蘸嘶,3000 rpm離心10 min良瞧,吸棄大部分上清,留少部分训唱,吹吸懸浮沉淀細胞褥蚯。(或離心后吸棄上清,留少部分上清况增,不懸浮沉淀細胞赞庶,視樣品濃度而定)
- 緩慢加入戊二醛固定液,小心放入4℃冰箱澳骤,固定過夜尘执。
- 吸棄上清,刀片小心劃開離心管壁宴凉,用鉗子拉開離心管誊锭,小心取出已凝成固體的血清包埋塊。
- 使用干凈的單面刀片或手術(shù)刀弥锄,將血清包埋塊切成2 mm3左右的小塊丧靡,取3-5個富集細胞樣品效果較好的包埋小塊繼續(xù)下面實驗。
- PBS清洗3次籽暇,10 min/次温治。
- 1%鋨酸固定液固定1 h缭召。
- PBS清洗3次扛门,10 min/次。
D. 藻類及其他游離培養(yǎng)樣品
- 吸取2%低溫瓊脂液200μL到0.2mL離心管兔甘,并將離線管置于冰上绸狐,取10μL槍頭迅速插入瓊脂中并保持離心管豎直卤恳,且槍頭豎直靠中的包裹在瓊脂中。
- 靜置1 min寒矿,待瓊脂凝固后突琳,小心拔出槍頭,形成瓊脂空腔符相,待用拆融。
- 3000 rpm離心5 min,收集樣品,盡量多的吸棄培養(yǎng)液上清镜豹。
- 加入4℃預(yù)冷PBS液傲须,充分吹吸混勻,靜置4min趟脂,3000 rpm離心5min泰讽,吸棄上清。
- 重復(fù)步驟2清洗散怖,吸棄大部分上清菇绵,留極少部分上清液,吹吸懸浮樣品镇眷。
- 使用10μL 移液器小心將樣品加入已經(jīng)制備好的瓊脂空腔中咬最,使樣品充滿空腔大部分,添加過程中盡量避免氣泡出現(xiàn)欠动。
- 吸取50μL溶化的瓊脂永乌,快速滴加到空腔瓊脂上封口,冰浴5 min具伍,待瓊脂完全凝固翅雏。
- 使用單面刀片小心劃開離心管壁,用鉗子拉開離心管人芽,小心取出已凝成固體的瓊脂包埋塊望几,稍作修葺。
- PBS清洗3次萤厅,10 min/次橄抹。
- 1%鋨酸固定液固定1 h。
- PBS清洗3次惕味,10 min/次楼誓。
二、 脫水
- 按丙酮與滅菌水體積比3:7配制30%脫水劑名挥。吸棄樣品管/瓶中的PBS疟羹,快速加入現(xiàn)配的脫水劑(脫水換液過程禁止出現(xiàn)樣品暴露空氣中現(xiàn)象,可不全部吸完禀倔,略有剩余榄融,使樣品浸潤;動作應(yīng)迅速準(zhǔn)確)蹋艺,室溫放置或搖床輕搖45 min剃袍。加入按30%、50%捎谨、70%、90%、100%(v/v)的濃度梯度進行脫水涛救。
- 配制50%脫水劑畏邢,快速換液,室溫輕搖45 min检吆。
- 配制70%脫水劑舒萎,快速換液,室溫輕搖45 min蹭沛。
- 配制90%脫水劑臂寝,快速換液,室溫輕搖45 min摊灭。
- 使用純丙酮快速換液咆贬,室溫輕搖30 min③。
- 重復(fù)步驟5一次帚呼。
三掏缎、 滲透包埋
在此步脫水操作完成后即可開始配制滲透用包埋劑,以免安排不周煤杀。樣品浸泡在純丙酮中時間不宜過久眷蜈,以免造成樣品較脆,不利于超薄切片沈自。
- 配制滲透用樹脂包埋劑
- 取干凈的10 mL注射器酌儒,拔去活塞,用封閉針頭堵住注射口枯途,放于通風(fēng)櫥中忌怎。
- 小心傾倒B液9 mL到注射器中;然后再小心傾倒A液1 mL柔袁。
- 插入活塞呆躲,堵住注射器后,顛倒搖勻至液體顏色均勻捶索,無絲狀液體插掂。
- 小心拔去活塞,通風(fēng)櫥中操作腥例,緩慢滴加14滴DMP-30辅甥。
- 插入活塞,堵住注射器后燎竖,顛倒搖勻至液體顏色完全均勻璃弄,無絲絮狀分色,豎直放置待用构回。
- 按照包埋劑與丙酮體積比3:7配制30%滲透劑夏块,快速吸棄樣品管中純丙酮并加入滲透劑疏咐,輕搖滲透3 h。
- 按照包埋劑與丙酮體積比7:3配制70%滲透劑脐供,快速換液浑塞,輕搖滲透過夜。
- 重新配制包埋劑政己,并小心推按注射器酌壕,將包埋劑擠到包埋模具中至液面略凸。
- 解剖針挑取樣品到純包埋劑中歇由,滲透3 h卵牍。
- 小心挑取樣品,濾紙上稍微沾下吸棄部分粘附的包埋劑沦泌,輕輕放置到未滲透過樣品的包埋孔中糊昙,小心將樣品按到底,擺放好位置赦肃。記錄各樣品對應(yīng)包埋塊編號溅蛉。
- 梯度溫度聚合包埋
- 37℃烘箱中12 h,期間定時觀察樣品有無漂移現(xiàn)象他宛,如有船侧,則再次小心擺放樣品位置。
- 45℃烘箱中12 h厅各。
- 60℃烘箱中24 h镜撩。
四、 修塊與切片
- 拿到包埋塊后檢查樣品位置是否得當(dāng)队塘,選取位置好的包埋塊優(yōu)先進行修塊袁梗、切片。
- 粗修包埋塊
- 使用六角扳手將包埋塊固定在樣品頭上憔古,露出長度合適遮怜。
- 將樣品頭固定在修塊機上,體視鏡觀察修塊鸿市,分四個方向?qū)駢K頭部多余的包埋劑修去锯梁,暴露出組織塊。
- 使用鋒利的單面刀片修去組織塊周圍毛刺的包埋劑焰情,使其四邊光滑清晰陌凳。
- 卸下樣品頭裝至切片機上,使用玻璃刀修片内舟,直至樣品表面光滑清晰合敦。
- 半薄切片
- 將粘有水槽的玻璃刀裝至切片機刀臺上,體視鏡下小心對刀验游,不時轉(zhuǎn)動手輪充岛,使樣品上下移動保檐,調(diào)整刀臺左右角度及樣品上下角度,直至包埋塊整個表面與刀刃的距離相等裸准。
- 轉(zhuǎn)動手輪展东,使整個樣品高于刀刃赔硫,點控制面板Start炒俱,設(shè)置切片區(qū)域上邊界;轉(zhuǎn)動手輪爪膊,使整個樣品低于刀刃权悟,點控制面板End,設(shè)置切片區(qū)域下邊界推盛。
- 手動步進刀臺靠近樣品峦阁,至出現(xiàn)彩色干涉光,繼續(xù)步進刀臺耘成,并通過體視鏡觀察干涉光譜變化榔昔,直至干涉光消失。
- 轉(zhuǎn)動手輪瘪菌,使樣品離開刀刃區(qū)域撒会,使用滴管將干凈的去離子水加到玻璃刀水槽中,體視鏡觀察直至液面略低于刀刃师妙。
- 調(diào)整切片厚度與速度诵肛,按控制面板Run/Stop鍵,開始切片默穴。體視鏡觀察可見900nm厚度切片反光為亮綠色怔檩。
- 待有切片下來形成4-6片的切片帶,按Run/Stop鍵停止切片蓄诽,體視鏡觀察下薛训,使用睫毛筆將所需薄片撥離刀刃,并將所需切片聚攏一起仑氛。
- 用干凈撈片環(huán)輕輕沾取切片所在區(qū)域乙埃,根據(jù)水膜表面張力撈取切片,放到干凈載玻片上调衰,酒精燈略微加熱膊爪,使水蒸干,并對著光亮用記號筆標(biāo)示切片所在位置嚎莉。
- 半薄切片染色
- 吸取20μL甲苯胺藍染液米酬,滴加到載玻片放有切片的位置,室溫靜置30 s 趋箩。
- 去離子水沖洗玻片赃额,直至不再有藍色加派。吸水紙上瀝干,酒精燈略微加熱跳芳,加速切片上的水分蒸發(fā)芍锦。
- 顯微鏡觀察切片質(zhì)量和樣品位置。
- 精修包埋塊
- 移去裝有水槽的玻璃刀飞盆,取下裝有包埋塊的樣品頭娄琉,裝至修塊機上。
- 根據(jù)半薄切片結(jié)果吓歇,使用新的鋒利刀口孽水,小心修理包埋塊四邊,使其盡可能的光滑城看、平整女气。
- 超薄切片
- 將鉆石刀裝至切片機刀臺上,體視鏡下小心對刀测柠,不時轉(zhuǎn)動手輪炼鞠,使樣品上下移動,調(diào)整刀臺左右角度及樣品上下角度轰胁,直至包埋塊整個表面與刀刃的距離相等谒主。
- 轉(zhuǎn)動手輪,使整個樣品高于刀刃软吐,點控制面板Start瘩将,設(shè)置切片區(qū)域上邊界;轉(zhuǎn)動手輪凹耙,使整個樣品低于刀刃姿现,點控制面板End,設(shè)置切片區(qū)域下邊界肖抱。
- 手動步進刀臺靠近樣品备典,至出現(xiàn)彩色干涉光,轉(zhuǎn)動手輪意述,使樣品上下移動提佣,調(diào)整刀臺左右角度及樣品上下角度,直至包埋塊整個表面與刀刃的干涉光譜顏色一致荤崇;繼續(xù)步進刀臺拌屏,并通過體視鏡觀察干涉光譜變化,直至干涉光消失术荤。
- 轉(zhuǎn)動手輪倚喂,使樣品離開刀刃區(qū)域,使用滴管將干凈的去離子水加到玻璃刀水槽中瓣戚,體視鏡觀察直至液面略低于刀刃端圈。
- 調(diào)整切片厚度與速度焦读,按控制面板Run/Stop鍵,開始切片舱权。體視鏡觀察可見70nm厚度切片反光為亮灰色及淺灰色矗晃。
- 待有切片下來形成10-20片的切片帶,按Run/Stop鍵停止切片宴倍,體視鏡觀察下张症,使用睫毛筆將所需薄片撥離刀刃,并將所需切片聚攏一起啊楚。
- 用干凈撈片環(huán)輕輕沾取切片所在區(qū)域吠冤,根據(jù)水膜表面張力撈取切片,輕輕放到干凈載膜銅網(wǎng)上恭理,用尖角濾紙靠近銅網(wǎng)邊緣緩慢吸干水分。
- 輕輕移去撈片環(huán)郭变,將載有切片的銅網(wǎng)放到鋪有濾紙的平皿中颜价,晾干待染色觀察。
五诉濒、 染色
- 醋酸雙氧鈾染色
- 按每片載網(wǎng)20μL染液的量吸取醋酸雙氧鈾染液周伦,13 200 rpm離心5 min。
- 將放有切片的載網(wǎng)小心放到染色盤上未荒,有切片面靠上专挪,并稍微用鑷子按載網(wǎng)邊緣,使其與染色盤接觸粘附牢固片排。
- 吸取20μL染液滴加到載網(wǎng)上面寨腔,蓋上平皿防塵,室溫染色30 min率寡。
- 將染色盤整個放到裝有去離子水的清洗缸中迫卢,輕搖清洗1 min。
- 小心取出染色盤冶共,更換水洗液乾蛤,輕搖清洗5min。
- 重復(fù)清洗2次捅僵。
- 檸檬酸鉛染色
- 按每片載網(wǎng)20μL染液的量吸取醋酸雙氧鈾染液家卖,13 200 rpm離心5 min。④
- 在放置染色盤的平皿中放入2片固體NaOH庙楚,用以吸收平皿中CO2氣體上荡。
- 吸取20μL染液滴加到載網(wǎng)上面,蓋上平皿防塵醋奠,室溫染色8 min榛臼。
- 將染色盤整個放到裝有去離子水的清洗缸中伊佃,輕搖清洗1 min。
- 小心取出染色盤沛善,更換水洗液航揉,輕搖清洗5min。
連續(xù)染色時金刁,載網(wǎng)不需要從染色盤上拿下帅涂,清洗后直接進行鉛染即可,但是鉛染液要現(xiàn)用現(xiàn)取尤蛮。 - 重復(fù)清洗2次媳友。
- 小心夾取載網(wǎng),放置到鋪有濾紙的干凈平皿中产捞,晾干待電鏡觀察醇锚。
六、 電鏡觀察
- 取出樣品桿坯临,打開樣品夾焊唬,小心放入載網(wǎng),合上樣品夾看靠,并轉(zhuǎn)動樣品桿赶促,輕敲確保樣品夾已準(zhǔn)確固定載網(wǎng)。
- 將樣品桿插入透射電鏡樣品室挟炬,開始抽氣鸥滨。
- 打開燈絲開關(guān),等待檢測電流出現(xiàn)后谤祖,打開觀察窗開始觀察婿滓。
- 先在低倍下找到切片,再高倍觀察切片泊脐,尋找待看目標(biāo)空幻,仔細對焦。
- 將切片目標(biāo)區(qū)域遇到觀察窗中間后容客,調(diào)整燈絲電流密度為3.8 pA/cm2秕铛。
- 插入拍照CCD,Start View缩挑,微調(diào)焦距但两,Start Acquire 拍照。
- 拍照完畢供置,按格式需求保存照片到指定文件夾谨湘。
- 使用專用寫保護閃存盤拷貝數(shù)據(jù)到公共電腦觀察、使用。
常規(guī)電鏡樣品制備標(biāo)準(zhǔn)方法--中國科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心 (ion.ac.cn)