告别手工时代：伯锐锶重新定义体电镜三维成像
2026-03-17
在生命科学研究中，三维成像技术是解锁微观世界奥秘的关键钥匙。然而，传统体电镜流程长期受限于效率瓶颈：高电压易损伤生物样品、低电压分辨率不足、手动装载效率低下、图像拼接与层间对齐依赖人工干预，难以应对PB级数据规模。宁波伯锐锶电子束科技有限公司（以下简称“伯锐锶”）基于对行业痛点的深度洞察，推出自动化高通量体电镜解决方案，在样品制备、成像采集、三维重构三大关键环节实现技术突破，为科研工作者提供高效、精准的三维成像方案。
伯锐锶自动化高通量解决方案：三大技术突破
基于对上述挑战的系统分析，伯锐锶提出了自动化高通量的体电镜解决方案，在三个关键环节实现技术突破：
1.样品制备与装载：全自动连续采集，实现「零负染」观测
样品制备与装载方面，采用4-6英寸大容量样品盘，基于机械手的自动加载系统可一次载入5个样品托盘（20-25切片），实现数千个样品切片的全自动连续采集。特别设计的50kV加速电压在保证高分辨率的同时，实现了「零负染」观测，避免重金属染色对样品原始结构的干扰。
2. 成像采集：高速高分辨，大幅降低辐照损伤
成像采集环节实现了革命性突破。自主开发的直接电子探测器支持最小10ns的单点驻留时间，显著减少电子束辐照损伤。高速DAC图像采集系统配合图像中央控制器，单次可同时采集双路24K×24K超高分辨率图像，6亿像素单张采集仅需6.5秒。
拍摄参数：2kV, 24k*24k pixels, 2nm pixel size, Dwell time=10ns
3. 图像拼接与三维重构：AI驱动，从“年周期”到“月周期”
图像拼接与三维重构方面，系统支持全自动大面积无缝拼接。小鼠脑神经切片STEM成像中，259张图像采集仅用时90分钟，且无畸变、细节清晰。重构环节采用网格化层间对齐配准，结合AI缺陷检测与修复算法，可自动识别污渍、划痕、褶皱等问题区域，并基于相邻层信息生成修复图像，显著降低人工校对负担。
拍摄参数：HV 42KV, Scan width 12K，4D 1L 1F， Fov 40μm，Overlap 15%，样品为小鼠脑神经切片
SEM与STEM：互补赋能，适配不同研究场景
在三维重构应用中，伯锐锶解决方案支持SEM（扫描电子显微镜）与STEM（扫描透射电子显微镜）两种模式，各有侧重，为研究者提供灵活选择：
SEM（扫描电子显微镜）擅长获取样品表面的形貌信息和成分衬度，适用于较大尺度的组织学重建。典型案例中，我们对胰腺组织进行了15171张图像采集，覆盖438层连续切片，实际通量达7 Mb/s，完整呈现了胰岛细胞与腺泡组织的三维空间排布。
STEM（扫描透射电子显微镜）则凭借其更高的Z向分辨率，更适用于精细亚细胞结构的重建。以小鼠脑神经切片为例，STEM模式在42kV加速电压下采集259张图像，仅用时90分钟即完成40μm视场的高分辨率成像，突触囊泡、突触后致密带等细微结构清晰可辨。
两种技术的互补性为研究者提供了灵活的选择：大尺度组织学重建可依托SEM的高通量优势，而聚焦突触水平精细结构解析则可发挥STEM的高分辨率特性。
技术价值与应用前景：从“专属工具”到“研究基础设施”
伯锐锶自动化高通量体电镜解决方案的核心价值，在于打破了传统体电镜的效率与规模限制：
- 微损伤高分辨：高通量大束流结合10ns驻留时间，在保证高分辨率的同时实现样品微损伤，守护珍贵科研样本。
- 规模化数据获取：自动化样品载入与7×24小时连续采集能力，使大规模体电镜数据快速获取成为可能，重构周期从“年”缩短至“月”。
- 普适化科研工具：体电镜技术正从少数顶尖实验室的专属工具，转变为可及的研究基础设施，为脑科学、细胞生物学等领域提供数据驱动的全新研究范式。
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