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近来，生物组织电子显微镜的成像吞吐量空前提高，使对整个大脑等大型组织块的超微结构分析成为可能。然而，对大型生物样本进行均匀、高质量的电子显微镜染色仍然是一项重大挑战。到目前为止，评估电子显微镜的染色质量需要对样本进行端到端的整个染色方案，对于大型样本来说，这可能需要数周甚至数月的时间，这使得此类样本的方案优化效率低下。在这里，我们提出了一种原位延时 X 射线辅助染色程序，它打开了电子显微镜染色的“黑匣子”，可以实时观察单个染色步骤。使用这种新方法，我们测量了浸入不同染色溶液中的大型组织样本中重金属的积累。我们表明，固定组织中测得的锇积累量在经验上服从孵育时间和样本大小之间的二次依赖关系。我们发现，亚铁氰化钾（四氧化锇的经典还原剂）在锇染色后可使组织变得透明，并且组织在四氧化锇溶液中会膨胀，但在还原锇溶液中会收缩。X 射线辅助染色让我们能够了解原位染色动力学，并使我们能够开发出一种扩散-反应-平流模型，该模型可以准确模拟组织中锇的测量积累。这些是朝着计算机染色实验和模拟引导优化大样本染色方案迈出的第一步。因此，X 射线辅助染色将成为开发可靠染色程序的有用工具，用于大样本（例如小鼠、猴子或人类的整个大脑）。
大型生物样本的原位 X 射线辅助电子显微镜染色
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