酵母细胞的免疫标记和人血细胞中的疟疾寄生虫的化学

扫描透射电子显微镜(STEM)中的能量分散X射线光谱(EDX或EDS或EDXS)可为生命科学提供有价值的数据,例如:细胞和组织成像。用于 EDS 的硅漂移探测器在低能端非常敏感,因此现在 EDS 通常可以检测与生命科学相关的少量轻元素,如钙、氧、氮和硫。

此外,EDS 允许在一次实验中对元素周期表几乎所有元素进行面分布表征,这样的面分析表征通常只需几分钟。这使得电子显微镜中的EDS成为研究复杂生物材料的重要设备。

生物矿化是一个合适的研究方向,因为氧或钙等元素的EDS面分布表征是可行的。此外,酵母细胞的免疫标签也可以通过它们周围的成分所被EDS 识别。

图1:嵌入树脂的疟原虫感染的人体血细胞,疟疾引起寄生虫。轻和重元素的定量面分析。探测器参数 30mm2 EDS 探测器面积,固体角 0.09 sr,检出角 13°,标准 STEM,采集时间 20 分钟。数据提供:C. Biot, C. Slomianny, Lab. of Cell Physiology, University of Lille, France.
图2:使用ESPRIT软件对锇元素还有磷元素谱峰进行分离

例如,在标准STEM中,使用EDS对感染了恶性疟原虫(导致疟疾的疟原虫)的嵌入人类红细胞的树脂进行了分析。定量面分布和谱图分析见图1。用于染色的金属锇还有轻元素磷的峰值重叠,使用多功能且非常开放的 EDS 分析软件 ESPRIT 可以轻松这两种不同元素的谱峰。图2表明,在锇峰中放入磷的谱峰对正确表征谱图至关重要。此外,用于钙元素的峰值也清楚地出现在扣除背底的谱中(没有误扣)。

第二个示例是嵌入酵母细胞的树脂中的元素分布图(图 3)。轻重元素的分布可以清楚地从图中观察到。氮元素的定量面分布显示,其分析精度仅为几个质量百分比。最有趣的是用作免疫标签的银珠的面分布和与之相关的硫的信号。

图3:嵌入酵母细胞的树脂的元素分析。轻和重元素很容易区分。通常可以对氮的几个质量百分比进行定量面分析。可以显示银免疫标签和相关硫元素。探测器参数:30mm2 EDS 探测器面积,固体角 0.09sr,检出角 22°,标准 STEM,采集时间 20 分钟。