Speziell entwickelt PACEM-system installiert, im Max-Planck-Institut für Biophysik

PACEM ist ein Transmissions-Elektronen-Mikroskop (TEM) entwickelt, um Bild mit niedrigem Kontrast biologischen Proben. Es wurde speziell entwickelt und installiert am Max-Planck-Institut für Biophysik (MPI-BP), die durch optische Experte Carl Zeiss in Oberkochen und Wissenschaftler aus dem Exzellenzcluster Makromolekulare Komplexe in Frankfurt. PACEM steht für Phasenkontrast Aberration Korrigierte Elektronenmikroskop beschreibt ein spezielles Verfahren, das erhöht auch die geringsten Unterschiede in Kontrast in der Probe, so dass Probe-imaging werden können, besser bewertet.

Professor Dr. Werner Kühlbrandt, Direktor des Instituts für strukturbiologie am MPI-BP, erklärt: “Der high-contrast, high-resolution-Bildgebung von biologischen Proben, die aus einem Makromolekül nach unten zu den Zellen, wird immer wichtiger in vielen wissenschaftlichen Untersuchungen. Zum Beispiel, die detaillierte Struktur von Proteinen liefert eine Menge Einblicke in deren Funktion. Das PACEM-system, ist ein gutes Beispiel für eine erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschung, liefern Ihnen die benötigten Bilder in unvergleichlicher Qualität und liefern somit neue Erkenntnisse.“

Alexander Lazar, TEM Development Manager in der Nano Technology Systems (NTS) Division der Carl Zeiss SMT betont, dass “PACEM ist ein weiteres Beispiel für unsere Kompetenz in der Entwicklung von innovativen und einzigartigen Subsysteme für Transmissions-Elektronenmikroskope und in die Einbindung in unsere modular aufgebaute LIBRA 200 TEM-Plattform. Mit diesen deutlich verbesserten bildgebenden und analytischen Möglichkeiten, bieten wir unseren Kunden Mehrwert und Ihnen helfen, gewinnen Sie neue wissenschaftliche Erkenntnisse.“

PACEM basiert auf einem ZEISS LIBRA 200 TEM mit zusätzlichen Optiken zum korrigieren der sphärischen aberration (Cs-Korrektor). Ein optisches system unter der Cs-Korrektor, der Beugung Vergrößerung Unit (DMU), erzeugt intermediate Vergrößerung des beugungsbild Ebene, in der speziell entwickelten phase-Platten sorgen für Kontrastverstärkung. Im Allgemeinen, diese Kombination ermöglicht das high-Kontrast-Bildgebung von großen Objekten bis zu atomaren Dimensionen, die ermöglicht es dem artifact-free -, 3D-Darstellung von Makromolekülen. Neben der Elektron-optischen Teilsystemen, die eine Besondere Kühlung der Umgebung der Probe spielt eine entscheidende Rolle: um biologische Proben sichtbar in einer natürlichen, vollständig hydratisierten Zustand, Sie werden schockgefrostet (verglaste) bei -190 Grad Celsius abgekühlt und in das Mikroskop auf -175 Grad Celsius. Die Kühlung verhindert, dass die Probe von der Erwärmung als Folge der Wärmestrahlung. Zur gleichen Zeit, es bindet die restliche Feuchtigkeit in die Vakuumkammer des Mikroskops, die ansonsten Eis auf die Probe und verringern den Kontrast und macht das Bild wertlos.

Zusätzlich zu den jetzt installiert PACEM-system, NTS ferner eine spezielle TEM (SESAM) an der Max-Planck-Instituts für Werkstoff-Forschung in Stuttgart im vergangenen Jahr und ein CRISP TEM am caesar-Forschungszentrum in Bonn im Jahr 2007. Beide Systeme verfügen über sehr spezielle Subsysteme, wie das Mandoline filter in SESAM die eine maximale Auflösung Elektronen-Energie-Verlust-Spektroskopie (EELS). Die TEM-Entwickler bei NTS sind derzeit mit der Universität Ulm auf dem SALVE Projekt, das dazu bestimmt ist, zu produzieren maximale Auflösung (weniger als 1 Angstrom) bei niedriger beschleunigungsspannung.

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