Microscopía electrónica volumétrica

La microscopía electrónica volumétrica (EM volumétrica) es un método de microscopía electrónica utilizado para generar reconstrucciones 3D de muestras gruesas (>500 nm). El papel inicial de los microscopios electrónicos en la obtención de imágenes de cortes bidimensionales (TEM) o de la superficie de una muestra (SEM con electrones secundarios) también se ha extendido cada vez más a la profundidad de las muestras. ^{[ 1 ]} Un ejemplo temprano de estos flujos de trabajo de EM volumétrica fue simplemente apilar imágenes TEM de secciones seriadas cortadas a través de una muestra. El siguiente desarrollo fue la reconstrucción virtual del  volumen de una sección gruesa (200-500 nm) mediante la retroproyección de un conjunto de imágenes tomadas en diferentes ángulos de inclinación: la tomografía TEM . ^{[ 2 ]}

Para adquirir conjuntos de datos EM volumétricos de mayor profundidad que la tomografía TEM (micrómetros o milímetros en el eje z), se puede utilizar una serie de imágenes tomadas a través de la profundidad de la muestra. Por ejemplo, se pueden obtener imágenes de cintas de secciones seriadas en un TEM como se describió anteriormente, y cuando se utilizan secciones más gruesas, se puede utilizar la tomografía TEM seriada para aumentar la resolución z. Más recientemente, se pueden adquirir imágenes de electrones retrodispersados ​​(BSE) de una serie más grande de secciones recolectadas en obleas de silicio, conocida como tomografía de matriz SEM. ^{[ 3 ] [ 4 ]} Un enfoque alternativo es utilizar BSE SEM para obtener imágenes de la superficie del bloque en lugar de la sección, después de que cada sección se haya eliminado. Con este método, un ultramicrótomo instalado en una cámara SEM puede aumentar la automatización del flujo de trabajo; el bloque de la muestra se carga en la cámara y el sistema se programa para cortar y obtener imágenes continuamente a través de la muestra. Esto se conoce como SEM de cara de bloque seriada. ^{[ 5 ]} Un método relacionado utiliza fresado con haz de iones focalizado en lugar de un ultramicrótomo para eliminar secciones. En estos métodos de imagen en serie, el resultado es esencialmente una secuencia de imágenes a través de un bloque de muestra que se puede alinear digitalmente en secuencia y, por lo tanto, reconstruir en un conjunto de datos de microscopía electrónica volumétrica . El mayor volumen disponible en estos métodos ha ampliado la capacidad de la microscopía electrónica para abordar nuevas cuestiones, ^{[ 1 ]} como el mapeo de la conectividad neuronal en el cerebro, ^{[ 6 ]} y los sitios de contacto de membrana entre orgánulos. ^{[ 7 ]}