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WO2010136319A1 - Correlative optical and particle beam microscopy - Google Patents

Correlative optical and particle beam microscopy Download PDF

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Publication number
WO2010136319A1
WO2010136319A1 PCT/EP2010/056229 EP2010056229W WO2010136319A1 WO 2010136319 A1 WO2010136319 A1 WO 2010136319A1 EP 2010056229 W EP2010056229 W EP 2010056229W WO 2010136319 A1 WO2010136319 A1 WO 2010136319A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sample
microscope
particle beam
spi
microscopy
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/056229
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Torsten Sievers
Lutz Hoering
Original Assignee
Carl Zeiss Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Ag filed Critical Carl Zeiss Ag
Publication of WO2010136319A1 publication Critical patent/WO2010136319A1/en

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B21/00Microscopes
    • G02B21/36Microscopes arranged for photographic purposes or projection purposes or digital imaging or video purposes including associated control and data processing arrangements
    • G02B21/365Control or image processing arrangements for digital or video microscopes
    • G02B21/367Control or image processing arrangements for digital or video microscopes providing an output produced by processing a plurality of individual source images, e.g. image tiling, montage, composite images, depth sectioning, image comparison
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/04Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting
    • G01N1/06Devices for withdrawing samples in the solid state, e.g. by cutting providing a thin slice, e.g. microtome

Definitions

  • the invention relates to the microscopy of an object with a combination of optical microscopy and particle beam microscopy.
  • optical microscopy is understood to mean a microscopy method which uses radiation which obeys the optical laws, in particular in the visible range, ie light.
  • Particle beam microscopy in the sense of this description is given when imaging takes place by means of a beam of charged particles, for example in the form of electron beam microscopy.
  • this is only an example of optical microscopy or particle beam to understand microscopy.
  • optical microscopy For biological and material science samples in particular, it is often desirable to study both with optical microscopy, eg with light microscopy, and with particle beam microscopy, eg electron microscopy.
  • the prior art uses complicated microscopes, which can perform both microscopy methods.
  • Such a microscope is known for example from EP 0849765 A2 or US 6683316 B2.
  • Such combination microscopes are particularly expensive because the optical microscope must be completely installed in the vacuum chamber, which is required for particle beam microscopy, and a sample table must be provided, which shifts the sample between two microscopes in a vacuum. The result is a relatively large vacuum volume and also a high cost in the production of the optical microscope, which must then be created in vacuum-compatible design.
  • the invention is therefore based on the object to provide a correlative optical and particle beam microscopy, with which the image information from the two microscopy methods can be optimally correlated to each other.
  • a system for correlative optical microscopy and particle beam microscopy of a sample comprising: an SPI microscope for optically imaging the sample which images the sample along a z-direction and illuminates it substantially perpendicular thereto, the SPI microscope Microscope a sample movement device, which moves the sample so that different sample areas, which are at least along the z-direction before movement start, come to the illustration, and a control device which detects coordinate data, which a defined at least in the z-direction position of sample structures detected in the sample, a sample cutter which cuts the sample based on the coordinate data, and a particle beam microscope for particle beam microscopy of the sample left after cutting.
  • the object is further achieved by a method for correlative optical microscopy and particle beam microscopy of a sample comprising: the sample is first optically imaged by SPI microscopy, the sample being imaged along a z-direction and illuminated substantially perpendicular thereto, the sample is moved so that different sample areas, which are at least along the z-direction before movement start in different positions, mapped and coordinate data are detected, which are assigned to a defined at least in the z direction layer of structures detected in the sample, based on the coordinate data which is cut and the sample remaining after cutting is imaged by particle beam microscopy.
  • a plurality of devices are provided, which are combined to form a system.
  • system can also be understood to include other process features in the sense of usage or usage instructions for the devices.
  • the invention combines a SPI microscope with a particle beam microscope and further provides a sample cutting device or the (loading) cutting the sample between the two microscopy operations or in at least one of the microscopy operations.
  • the refractive index is usually not locally constant, but obeys a distribution that is related to the sample structure. Because of this distribution, the axial position can not be determined via the focus position of the optical microscope, since the variations of the refractive index result in a corresponding variation of the z-position of the focus with otherwise identical optical arrangement. Since the refractive index in the sample can not be detected three-dimensionally, the variation of the focal point can not be corrected. Thus, the position of structures to be detected or detected in the sample in the z-direction can not be determined with sufficient accuracy.
  • the use of a per se known SPI microscope allows an exact determination of the axial position of a sample area to be examined.
  • the imaging of the sample with the SPI microscope avoids these disadvantages of the varying refractive index in that the illumination of the sample takes place transversely to the imaging direction.
  • the SPI microscope illuminates the sample by a light sheet which penetrates the focal plane of the transversely projecting lens.
  • the illumination is achieved by optics whose optical axis is substantially perpendicular to the optical axis of the observation lens, and the example, a cylindrical lens o.a. which produces the light sheet.
  • the light sheet is opposite the microscope objective, i. fixed the focus plane, so that the z-coordinate of the imaged sample plane is known with high precision - and this completely independent of the refractive index variation of the sample. If you move the sample along the z-direction, you can record the deep structure of the sample and thus obtain a three-dimensional image. By an additional rotational movement about an axis substantially perpendicular to the axes of the illumination and imaging beam axis, an isotropic sample image can be achieved.
  • the image data on the sample structure thus generated are, as already mentioned, highly accurate and independent of the variation of the refractive index of the sample.
  • the sample is cut.
  • a microtome is integrated with the sample-cutting device in a sample chamber of the SPI microscope.
  • sample cutting device in the sample chamber has the advantage that the previously determined Coordinates of the sample structures can be considered when cutting the sample.
  • This cutting of the sample causes the sample to be reduced to sample areas, which are subsequently imaged in particle beam microscopy. Because of the coordinates previously determined in optical microscopy, it is therefore possible to cut out a specific sample area in the sample chamber of the SPI microscope in a defined manner.
  • the portion of the sample may also be cut off by ablation in the particle beam microscope if it has a suitable double particle beam source emitting a corresponding particle beam for sample ablation. This offers itself as a sole cutting when the sample to be examined is already so small that it can be examined in the particle beam microscope, or reach the achievable with Ambichenstrahlablation Abtragsdicken.
  • Particle beam microscope taking a 3D image by imaging the sample with particle beam microscopy, possibly with ablation of the sample with particle beam.
  • the invention achieves a reduction of biological samples to a volume which can be easily imaged by particle beam microscopy without losing the coordinates of sample regions of interest or could no longer be corrected. Manual serial cuts are no longer required.
  • living biological samples can also be imaged using correlative optical and particle beam microscopy.
  • An isotropic imaging in the SPI microscope can be achieved in particular by a rotation of the sample about an axis lying substantially perpendicular to the z-direction.
  • the correlation of the image data obtained in the two microscopes is particularly simple when a data communication channel is provided between SPI microscope and particle beam microscope, from the SPI microscope to the particle beam microscope coordinates of areas and / or structures in the sample or one or more dimensional images be transferred to the sample.
  • FIG. 3 is a perspective view of some elements of the microscope of Fig. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic view of the sample chamber, sample holder and microtome of the SPI microscope of FIG. 1 in a view along the optical imaging axis and FIG
  • Fig. 5 is an illustration of the elements shown in Fig. 4 in a respect to the Fig. 4 taken from above view.
  • the following describes devices that are combined into a system.
  • Figs. 1 and 2 schematically show two devices which can form the system.
  • an SPI microscope 1 is shown, which uses a selective plane illumination (hence the abbreviation SPI) to image a sample, preferably three-dimensional.
  • the microscope 1 has for this purpose a sample chamber 2, in which a biological sample 3 to be examined is arranged.
  • the sample chamber 2 can be partially seen again in a perspective view in FIG. 3 and FIGS. 4 and 5.
  • the same reference numerals have been used for structurally and / or functionally identical elements.
  • the SPIM microscope 1 effects a sample imaging by illuminating the sample 3 with illumination radiation transversely to the imaging direction.
  • the microscope 1 has a light source 4, which illuminates the sample 3 with illumination light formed in the form of a light sheet 6 through an illumination window 5 in the sample chamber 2. This results in the sample 3, a light section 7.
  • the sample with an imaging device 8, which has a protruding into the sample chamber 2 lens 9, the sample imaged.
  • the optical axis of this figure is referred to below as the z-direction or z-axis and is substantially perpendicular to the light sheet 6.
  • Essential for the microscope 1 is that the distance between the focus of the lens 9 and light section 7, which generated by the light sheet 6 is, is spatially fixed. It is therefore always known for the SPI microscope in which spatial position, i. E. z- coordinate, a captured image is located. This assignment is independent of the refractive index in the sample.
  • a three-dimensional image of the sample is obtained by displacing the sample 2 along the optical axis of the objective 9.
  • a suitably adjustable sample stage 12 is provided in the sample chamber 2, which like the entire microscope 1 is connected via unspecified or illustrated data connections to a control unit 13. Due to the displacement of the sample 3, the observation plane, i. the light section
  • Imaging device 8 a confocal detection, is for a three-dimensional
  • Figure additionally provide a displacement of the sample 3 along the plane of the light section 7. Additional possible sample movements will be discussed in more detail later with reference to FIG. 3.
  • the sample 3 is to be examined not only in the SPI optical microscope 1, but also in a particle beam microscope 15, as shown for example in FIG.
  • a sample region 17 of interest is cut off or cut out.
  • a microtome 10 is provided in the sample chamber 2, which has a knife 1 1 suitable for cutting the sample 3.
  • This microtome is also controlled by the control unit 13. With him, for example, by driving the sample table 12, a certain, interesting sample area out of the sample 3 or cut off from this.
  • This sample area 17 (e.g., sample cut) is then placed in a vacuum chamber 18 of the electron beam microscope 15 (see Fig. 2) and placed thereon on a corresponding sample holder or sample table 18.
  • the electron beam microscope is formed in this embodiment as a double-beam microscope. It has two beam sources, namely an ion beam source 19, which directs an ion beam 20 onto the sample area 17 now serving as a sample, and an electron-optical system in the form of an electron beam device 21, which directs an electron beam 22 onto the sample, and a detector 14 for detection of electrons backscattered from the sample. Due to its high energy, the ion beam 20 causes the removal of sample material, as known to those skilled in the art. The arrangement is now used to image the sample by changing the image with the electron beam 22 and ablation with the ion beam 20 in the volume. The sample 17 is naturally destroyed.
  • a sample area of interest 17 for example by the microtome 10 are isolated so that the image data from the microscope 1 and the electron microscope 15 are highly precisely correlated can be obtained, which are obtained from both microscopes maximum well associated with each other image information on the sample 3.
  • 3D imaging in the microscope 1 one knows exactly the position which the sample area 17 shown in the particle beam microscope had in the original sample 3, and can thus correlate the image data obtained by electron microscopy to the optical image data.
  • FIG. 3 schematically shows the area of the sample chamber 2 of the microscope 1.
  • the sample table (not shown) is located below the sample 3, which is located in a cylinder perpendicular to the optical axes of FIG Illumination and imaging optics is rotatable.
  • a three-dimensional shot Sample 3 is now obtained by displacing the sample along the z-axis by a z-displacement, shown schematically in FIG.
  • the sample is possibly rotated again after such a shift and the image is repeated. This provides several sets of data that are appropriately merged into an isotropic and high-resolution image data set.
  • the sample 3 is a biological material which is embedded in an agarose gel 26 by way of example. Furthermore, the sample in the sample chamber 2 is lapped with water, which achieves an adaptation to the refractive index of the sample and improves the optical resolution.
  • FIG. 4 corresponds substantially to a view of FIG. 1 from below (based on the illustration of FIG. 1).
  • the sample chamber 2 has an access for the sample 3, which is embedded in the aforementioned agarose gel 26. It is located further in a cylinder 29, which consists for example of a glass tube. Guided in the cylinder, the sample can be moved along the cylinder axis, whereby the agarose gel cylinder can be transferred into and out of the sample chamber 2.
  • a biological sample 3 is examined.
  • 29 supply lines 30, which may be formed for example as capillaries, are provided in the cylinder. The fixer can be added over it and after fixation the sample does not change.
  • sample 3 After fixation, sample 3 should be further examined by electron microscopy. Due to the much higher resolution of an electron microscope and the regularly low removal rate of an ion beam, it is advantageous or necessary for most samples 3 to bring only one sample region 17 of interest to the sample 3 for electron microscopy, ie to transfer it to the electron microscope. Consequently, in most cases, the sample, if appropriate after fixation, must be tailored to the sample area 17 of interest. In order to be able to perfectly correlate the image data of the electron microscope with the image data of the optical microscope, the cutting must of course take place in an exact and known position. For this purpose, an access for the already mentioned microtome 10 is provided in the sample chamber 2.
  • a collecting plate 10 It is preferably supplied to the illumination window 5 opposite side and includes next to the knife 11, a collecting plate 10, come to lie on the cut slices of the sample. For each slice, at least the z-coordinate of the cut boundaries is known due to the previous imaging. By removing the collecting plate 32, the cut can then be removed from the sample chamber 2. To produce a cut while the knife 11 is advanced in the direction of arrow 31.
  • this may in particular be designed so that it can not only be used in the optical microscope 1, but also in the electron microscope 15 can be used.
  • the mentioned fixation of the sample is advantageous for certain sample types. For other sample types, however, a direct, timely fixation of the sample during observation in the microscope 1 is not required.
  • the imaging of the sample by particle beam microscopy can be carried out particularly preferably with an electron beam microscope.
  • an ion source e.g. working with helium ions.
  • a variety of ion sources come into question.
  • the optical microscopy of the sample can be carried out both in fluorescence microscopy and in the bright field method.

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Abstract

The invention relates to a system for the correlative optical microscopy and particle beam microscopy of a sample (3, 17), comprising: an SPI microscope (1) for the optical representation of the sample (3), which represents the sample (3) along a z-direction and illuminates the sample substantially perpendicular thereto, wherein the SPI microscope comprises a sample moving device (12) that moves the sample (3) such that different sample regions, which have different positions at least along the z-direction before the movement starts, are represented, a control device (13) that captures coordinate data associated with a position defined at least in the z-direction of structures detected in the sample (3), a sample cutting apparatus (10, 11; 19, 20) that cuts the sample (3) on the basis of the coordinate data, and a particle beam microscope (15) for the particle beam microscopy of the sample (17) remaining after cutting.

Description

Korrelative optische und Teilchenstrahl-Mikroskopie Correlative optical and particle beam microscopy
Die Erfindung bezieht sich auf das Mikroskopieren eines Objektes mit einer Kombination aus optischer Mikroskopie und Teilchenstrahlenmikroskopie.The invention relates to the microscopy of an object with a combination of optical microscopy and particle beam microscopy.
Unter dem Begriff optische Mikroskopie wird im Sinne dieser Beschreibung ein Mikroskopieverfahren verstanden, das zur Abbildung den optischen Gesetzen gehorchende Strahlung, insbesondere im sichtbaren Bereich, also Licht, verwendet. Teilchenstrahlenmikroskopie im Sinne dieser Beschreibung ist dann gegeben, wenn eine Abbildung mittels einem Strahl geladener Teilchen erfolgt, beispielsweise in Form der Elektronenstrahlmikroskopie. Soweit in dieser Beschreibung von Lichtmikroskopie oder Elektronenstrahlmikroskopie die Rede ist, ist dies lediglich beispielhaft für optische Mikroskopie bzw. Teilchenstrahlmikroskopie zu verstehen.For the purposes of this description, the term optical microscopy is understood to mean a microscopy method which uses radiation which obeys the optical laws, in particular in the visible range, ie light. Particle beam microscopy in the sense of this description is given when imaging takes place by means of a beam of charged particles, for example in the form of electron beam microscopy. As far as in this description of light microscopy or electron beam microscopy is mentioned, this is only an example of optical microscopy or particle beam to understand microscopy.
Insbesondere für biologische und materialwissenschaftliche Proben ist oftmals eine Untersuchung sowohl mit optischer Mikroskopie, z.B. mit Lichtmikroskopie, und mit Teilchenstrahlenmikroskopie, z.B. Elektronenmikroskopie, wünschenswert. Im Stand der Technik verwendet man dazu aufwendige Mikroskope, die beide Mikroskopieverfahren durchführen können. Ein solches Mikroskop ist beispielsweise aus der EP 0849765 A2 oder der US 6683316 B2 bekannt. Solche Kombinationsmikroskope sind insbesondere deshalb aufwendig, weil das optische Mikroskop vollständig in die Vakuumkammer, die für die Teilchenstrahlenmikroskopie benötigt wird, eingebaut werden muß, und ein Probentisch vorgesehen werden muß, der die Probe zwischen beiden Mikroskopen im Vakuum verschiebt. Die Folge sind ein relativ großes Vakuumvolumen und zudem ein hoher Aufwand bei der Fertigung des optischen Mikroskops, das dann in vakuumtauglicher Bauweise erstellt werden muß. Verzichtet man bei der Teilchenstrahlmikroskopie auf Anordnung des Objektes im Vakuum, wie z. B. im Kombinationsmikroskop gemäß US 20080308731 A1 , leidet die Abbildungsqualität, da die Elektronen an einer Membran sowie an Luft gestreut werden. Eine Alternative für die Verwendung solcher Kombinationsmikroskope ist der sequentielle Einsatz von Einzelgeräten. Dies ist beispielsweise bekannt aus der Veröffentlichung: M. S. Lucas, P. Gasser, M. Günthert, J. Mercer, A. Helenius and R. Wepf: Correlative 3D microscopy: LSM and FIB/SEM tomography used to study cellular entry of vaccinia virus, A. Aretz, B. Hermanns-Sachweh, J. Mayer (Eds.): EMC 2008, Vol. 3: Life Science, pp. 361 -362, Springer- Verlag Berlin Heidelberg 2008. Dort erfolgt zuerst die optische Abbildung der Probe beispielsweise mit konfokaler Laser-Scanningmikroskopie. Anschließend wird versucht, den bereits auf diese Weise optisch abgebildeten Probenbereich (auch als region of interest - ROI bezeichnet), mit einem Elektronenmikroskop aufzunehmen. Die Abbildung der meist voluminösen Probe erfolgt dabei dadurch, daß die Probe mittels eines fokussierten lonenstrahls schichtweise abgetragen und mit dem Elektronenmikroskop abgebildet wird.For biological and material science samples in particular, it is often desirable to study both with optical microscopy, eg with light microscopy, and with particle beam microscopy, eg electron microscopy. The prior art uses complicated microscopes, which can perform both microscopy methods. Such a microscope is known for example from EP 0849765 A2 or US 6683316 B2. Such combination microscopes are particularly expensive because the optical microscope must be completely installed in the vacuum chamber, which is required for particle beam microscopy, and a sample table must be provided, which shifts the sample between two microscopes in a vacuum. The result is a relatively large vacuum volume and also a high cost in the production of the optical microscope, which must then be created in vacuum-compatible design. One waives the particle beam microscopy on the arrangement of the object in a vacuum, such. B. in the combination microscope according to US 20080308731 A1 suffers the imaging quality, since the electrons are scattered on a membrane and in air. An alternative for the use of such combination microscopes is the sequential use of individual devices. This is known, for example, from the publication: MS Lucas, P. Gasser, M. Günthert, J. Mercer, A. Helenius and R. Wepf: Correlative 3D microscopy: LSM and FIB / SEM tomography used to study cellular entry of vaccinia virus, A. Aretz, B. Hermanns-Sachweh, J. Mayer (Eds.): EMC 2008, Vol. 3: Life Science, p. 361 -362, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2008. There, the optical image of the sample is first taken, for example with confocal laser scanning microscopy. Subsequently, an attempt is made to record the sample region already optically imaged in this way (also referred to as region of interest - ROI) with an electron microscope. The image of the most voluminous sample takes place in that the sample is removed in layers by means of a focused ion beam and imaged with the electron microscope.
Die sequentielle Verwendung des konfokalen Laser-Scanning-Mikroskops und des Elektronenstrahlmikroskops hat den Nachteil, daß die Position, insbesondere die axiale Position des im jeweiligen Mikroskop untersuchten Probenbereichs nicht exakt der entsprechenden Position der Untersuchung im anderen Mikroskop zugeordnet werden kann. Die Korrelation der jeweils gewonnenen Daten ist also nur schwer möglich oder zumindest sehr stark fehlerbehaftet. Eine korrelative optische 3D-Mikroskopie und Teilchenstrahlmikroskopie ist damit nicht oder nur eingeschränkt möglich. In einem weiteren bekannten Ansatz wird eine Probe eingebettet. Die Untersuchung lebender biologischer Proben ist damit nicht mehr möglich. Dann wird, wie in K. D. Micheva and Stephen J. Smith: Array Tomography: A New Tool for Imaging the Molecular Architecture and Ultrastructure of Neural Circuits, Neuron 55, 25-36, JuIy 5, 2007, beschrieben, die Probe mit einem Ultramikrotom in Dünnschnitte zerlegt. Geht man von einer typischen Probenabmessung von 5 bis 10 μm aus, entstehen so bei einer Schnittdicke von 100 nm ca. 50 bis 100 Schnitte, die nacheinander zuerst im Lichtmikroskop und anschließend im Elektronenmikroskop analysiert werden müssen. Die dadurch erhaltenen 2D-Bildserien werden anschließend zu einem 3D-Bilddatensatz fusioniert. Anschließend werden die 3 D-Bilddatensätze aus der optischen Mikroskopie und der Teilchenstrahlmikroskopie überlagert. Der Nachteil dieses Ansatzes besteht darin, daß Serienschnitte erzeugt werden müssen, was bislang automatisiert nicht möglich ist, sondern zeitaufwendige, fehleranfällige und mühsame Handarbeit erfordert. Aufgrund dieser Handarbeit ist darüber hinaus die Zusammenfügung der 2D-Bildserien zu einem 3D-Bilddatensatz sehr aufwendig, da einzelne Schnitte zueinander verdreht sein können und auf jeden Fall zueinander verschoben sind.The sequential use of the confocal laser scanning microscope and the electron microscope has the disadvantage that the position, in particular the axial position of the examined in each microscope sample area can not be assigned exactly to the corresponding position of the examination in the other microscope. The correlation of the data obtained in each case is therefore difficult or at least very much subject to errors. A correlative optical 3D microscopy and particle beam microscopy is thus not or only partially possible. In another known approach, a sample is embedded. The investigation of living biological samples is therefore no longer possible. Then, as described in KD Micheva and Stephen J. Smith: Array Tomography: A New Tool for Imaging the Molecular Architecture and Ultrastructure of Neural Circuits, Neuron 55, 25-36, June 5, 2007, the specimen with an ultramicrotome in Thin sections disassembled. Assuming a typical sample size of 5 to 10 μm, with a slice thickness of 100 nm, approximately 50 to 100 slices are produced, which must first be analyzed first by light microscope and then by electron microscope. The resulting 2D image series are then fused to form a 3D image data set. Subsequently, the 3 D image data sets from optical microscopy and particle beam microscopy are superimposed. The disadvantage of this approach is that serial cuts must be generated, which has hitherto not been automated, but requires time-consuming, error-prone and tedious manual work. Due to this manual work, the assembly of the 2D image series into a 3D image data set is also very complicated because individual sections can be twisted relative to one another and in any case are shifted relative to each other.
Die einzige bisher bekannte Lösung zur Herstellung einer Korrelation der Bilddaten aus den beiden Mikroskopen verwendet eine zusätzliche Mechanik, die einen spitzen Gegenstand, z.B. eine Nadel in die Probe drückt, um so einen sich verengenden Abdruck in der Probe zu erzeugen. Zum einen muß dabei in das optische Mikroskop eine entsprechende Mechanik integriert werden, was für sich schon nachteilig ist. Zum anderen muß der Abdruck außerhalb des Bildfeldes erfolgen, um die eigentliche Probeninformation nicht zu zerstören. Damit ist aber automatisch die Übertragung der Information auf den Probenbereich fehlerhaft. Ein weiterer Nachteil besteht in dem zusätzlichen Zeitaufwand, der mit der Zuordnung des Abdruckes zur eigentlich interessierten Probenstruktur verbunden ist. Schließlich ist dieser Ansatz auf in Harz oder Plastik eingebettete Proben beschränkt.The only hitherto known solution for correlating the image data from the two microscopes uses an additional mechanism which presses a pointed object, for example a needle, into the sample so as to form a narrowing impression in the sample produce. On the one hand, a corresponding mechanism must be integrated into the optical microscope, which in itself is disadvantageous. On the other hand, the impression must be made outside the image field in order not to destroy the actual sample information. However, the transmission of the information to the sample area is automatically faulty. Another disadvantage is the additional expenditure of time associated with the assignment of the impression to the actually interested sample structure. Finally, this approach is limited to resin or plastic embedded samples.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine korrelative optische und Teilchenstrahlmikroskopie zu schaffen, mit der die Bildinformationen aus den beiden Mikroskopieverfahren optimal zueinander in Korrelation gebracht werden kann.The invention is therefore based on the object to provide a correlative optical and particle beam microscopy, with which the image information from the two microscopy methods can be optimally correlated to each other.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einem System zur korrelativen optischen Mikroskopie und Teilchenstrahlmikroskopie einer Probe, das umfaßt: ein SPI-Mikroskop zur optischen Abbildung der Probe, das die Probe entlang einer z-Richtung abbildet und im wesentlichen senkrecht dazu beleuchtet, wobei das SPI-Mikroskop eine Probenbewegungseinrichtung, welche die Probe so bewegt, daß verschiedene Probenbereiche, die vor Bewegungsbeginn in unterschiedlichen Lagen zumindest längs der z-Richtung sind, zur Abbildung kommen, und eine Steuereinrichtung aufweist, die Koordinatendaten erfaßt, welche einer zumindest in z-Richtung definierten Lage von in der Probe detektierten Strukturen zugeordnet sind, eine Probenschneidevorrichtung, die auf Basis der Koordinatendaten die Probe schneidet, und ein Teilchenstrahlmikroskop zur Teilchenstrahlmikroskopie der nach dem Schneiden verbliebenen Probe.This object is achieved according to the invention by a system for correlative optical microscopy and particle beam microscopy of a sample, comprising: an SPI microscope for optically imaging the sample which images the sample along a z-direction and illuminates it substantially perpendicular thereto, the SPI microscope Microscope a sample movement device, which moves the sample so that different sample areas, which are at least along the z-direction before movement start, come to the illustration, and a control device which detects coordinate data, which a defined at least in the z-direction position of sample structures detected in the sample, a sample cutter which cuts the sample based on the coordinate data, and a particle beam microscope for particle beam microscopy of the sample left after cutting.
Die Aufgabe wird weiter gelöst mit einem Verfahren zur korrelativen optischen Mikroskopie und Teilchenstrahlmikroskopie einer Probe, das umfaßt: die Probe wird zuerst mittels SPI- Mikroskopie in optisch abgebildet, wobei die Probe entlang einer z-Richtung abgebildet und im wesentlichen senkrecht dazu beleuchtet, die Probe derart bewegt wird, daß verschiedene Probenbereiche, die vor Bewegungsbeginn in unterschiedlichen Lagen zumindest längs der z- Richtung sind, abgebildet und Koordinatendaten erfaßt werden, welche einer zumindest in z- Richtung definierten Lage von in der Probe detektierten Strukturen zugeordnet sind, auf Basis der Koordinatendaten die geschnitten wird, und die nach dem Schneiden verbliebene Probe mittels Teilchenstrahlmikroskopie abgebildet wird. Erfindungsgemäß sind also mehrere Vorrichtungen vorgesehen, die zu einem System zusammengefaßt sind. Unter den Systembegriff können dabei auch noch weitere Verfahrensmerkmale im Sinne von Verwendungs- oder Benutzungsvorschriften für die Vorrichtungen verstanden werden. Die Erfindung kombiniert also ein SPI-Mikroskop mit einem Teilchenstrahlmikroskop und sieht weiter eine Probenschneidevorrichtung bzw. das (Be-)Schneiden der Probe zwischen den beiden Mikroskopievorgängen bzw. bei mindestens einem der Mikroskopievorgänge vor.The object is further achieved by a method for correlative optical microscopy and particle beam microscopy of a sample comprising: the sample is first optically imaged by SPI microscopy, the sample being imaged along a z-direction and illuminated substantially perpendicular thereto, the sample is moved so that different sample areas, which are at least along the z-direction before movement start in different positions, mapped and coordinate data are detected, which are assigned to a defined at least in the z direction layer of structures detected in the sample, based on the coordinate data which is cut and the sample remaining after cutting is imaged by particle beam microscopy. According to the invention, therefore, a plurality of devices are provided, which are combined to form a system. The term "system" can also be understood to include other process features in the sense of usage or usage instructions for the devices. Thus, the invention combines a SPI microscope with a particle beam microscope and further provides a sample cutting device or the (loading) cutting the sample between the two microscopy operations or in at least one of the microscopy operations.
In einer Probe, insbesondere in einer biologischen Probe, ist die Brechungszahl in der Regel nicht örtlich konstant, sondern gehorcht einer Verteilung, die mit der Probenstruktur zusammenhängt. Aufgrund dieser Verteilung kann die axiale Position nicht über die Fokuslage des optischen Mikroskops bestimmt werden, da die Variationen der Brechzahl in einer entsprechenden Variation der z-Lage des Fokus bei ansonsten gleicher optischer Anordnung resultieren. Da die Brechzahl in der Probe nicht dreidimensional erfaßt werden kann, läßt sich die Variation des Fokuspunktes nicht korrigieren. Somit ist die Lage von in der Probe zu detektierenden oder detektierten Strukturen in z-Richtung nicht hinreichend präzise angebbar.In a sample, especially in a biological sample, the refractive index is usually not locally constant, but obeys a distribution that is related to the sample structure. Because of this distribution, the axial position can not be determined via the focus position of the optical microscope, since the variations of the refractive index result in a corresponding variation of the z-position of the focus with otherwise identical optical arrangement. Since the refractive index in the sample can not be detected three-dimensionally, the variation of the focal point can not be corrected. Thus, the position of structures to be detected or detected in the sample in the z-direction can not be determined with sufficient accuracy.
Die Verwendung eines an und für sich bekannten SPI-Mikroskops, wie es beispielsweise in der WO 2004/053558 beschrieben ist, erlaubt eine exakte Bestimmung der axialen Position eines zu untersuchenden Probenbereichs. Die Abbildung der Probe mit dem SPI-Mikroskop vermeidet diese Nachteile der variierenden Brechzahl dadurch, daß die Beleuchtung der Probe quer zur Abbildungsrichtung erfolgt. Wie in der zitierten WO 2004/053558, deren Offenbarungsgehalt hier vollumfänglich einbezogen ist, beleuchtet das SPI-Mikroskop die Probe durch ein Lichtblatt, welches die Fokusebene des quer darin abbildenden Objektivs durchdringt. Die Beleuchtung wird durch eine Optik erreicht, deren optische Achse im wesentlichen senkrecht auf der optischen Achse des Beobachtungsobjektivs steht, und die beispielsweise eine Zylinderlinse o.a. aufweist, welche das Lichtblatt erzeugt. Das Lichtblatt ist gegenüber dem Mikroskopobjektiv, d.h. der Fokusebene fixiert, so daß die z-Koordinate der abgebildeten Probenebene hochpräzise bekannt ist - und dies völlig unabhängig von der Brechzahlvariation der Probe. Bewegt man nun die Probe längs der z-Richtung, kann man die Tiefenstruktur der Probe aufnehmen und erhält so eine dreidimensionale Abbildung. Durch eine zusätzliche Drehbewegung um eine zu den Achsen von Beleuchtungs- und Abbildungsstrahlengang im wesentlichen senkrechte Achse kann eine isotrope Probenabbildung erreicht werden.The use of a per se known SPI microscope, as described for example in WO 2004/053558, allows an exact determination of the axial position of a sample area to be examined. The imaging of the sample with the SPI microscope avoids these disadvantages of the varying refractive index in that the illumination of the sample takes place transversely to the imaging direction. As in the cited WO 2004/053558, the disclosure content of which is fully incorporated herein, the SPI microscope illuminates the sample by a light sheet which penetrates the focal plane of the transversely projecting lens. The illumination is achieved by optics whose optical axis is substantially perpendicular to the optical axis of the observation lens, and the example, a cylindrical lens o.a. which produces the light sheet. The light sheet is opposite the microscope objective, i. fixed the focus plane, so that the z-coordinate of the imaged sample plane is known with high precision - and this completely independent of the refractive index variation of the sample. If you move the sample along the z-direction, you can record the deep structure of the sample and thus obtain a three-dimensional image. By an additional rotational movement about an axis substantially perpendicular to the axes of the illumination and imaging beam axis, an isotropic sample image can be achieved.
Die so erzeugten Bilddaten über die Probenstruktur sind, wie bereits erwähnt, hochgenau und unabhängig von der Variation der Brechzahl der Probe.The image data on the sample structure thus generated are, as already mentioned, highly accurate and independent of the variation of the refractive index of the sample.
Nach der derart erreichten optischen Abbildung erfolgt ein Schneiden der Probe. Dies kann in einer Ausbildungsform der Erfindung dadurch erfolgen, daß in eine Probenkammer des SPI- Mikroskopes ein Mikrotom ans Probenschneidevorrichtung integriert ist. Natürlich sind auch andere Probenschneidevorrichtungen in der Probenkammer möglich. Die Integration der Probenschneidevorrichtung in die Probenkammer hat den Vorteil, daß die zuvor ermittelten Koordinaten der Probenstrukturen beim Schneiden der Probe berücksichtigt werden können. Dieses Schneiden der Probe bewirkt eine Verkleinerung der Probe auf Probenbereiche, die nachfolgend dann in der Teilchenstrahlenmikroskopie abgebildet werden. Aufgrund der in der optischen Mikroskopie zuvor ermittelten Koordinaten kann also ein bestimmter Probenbereich noch in der Probenkammer des SPI-Mikroskops definiert herausgeschnitten werden.After the optical imaging thus achieved, the sample is cut. This can take place in one embodiment of the invention in that a microtome is integrated with the sample-cutting device in a sample chamber of the SPI microscope. Of course, other sample cutting devices in the sample chamber are possible. The integration of the sample cutting device in the sample chamber has the advantage that the previously determined Coordinates of the sample structures can be considered when cutting the sample. This cutting of the sample causes the sample to be reduced to sample areas, which are subsequently imaged in particle beam microscopy. Because of the coordinates previously determined in optical microscopy, it is therefore possible to cut out a specific sample area in the sample chamber of the SPI microscope in a defined manner.
Alternativ oder zusätzlich kann das Abschneiden des Teiles der Probe auch durch Ablation im Teilchenstrahlenmikroskop erfolgen, wenn dies eine geeignete Doppelteilchenstrahlquelle aufweist, die einen entsprechenden Teilchenstrahl zur Probenablation abgibt. Dies bietet sich als alleiniges Schneiden dann an, wenn die zu untersuchende Probe bereits so klein ist, daß sie im Teilchenstrahlmikroskop untersucht werden kann, bzw. die mit Teilchenstrahlablation erreichbaren Abtragsdicken ausreichen.Alternatively or additionally, the portion of the sample may also be cut off by ablation in the particle beam microscope if it has a suitable double particle beam source emitting a corresponding particle beam for sample ablation. This offers itself as a sole cutting when the sample to be examined is already so small that it can be examined in the particle beam microscope, or reach the achievable with Teilchenstrahlablation Abtragsdicken.
Es wird also in einer Ausführungsform der Erfindung folgender Ablauf ausgeführt:Thus, in one embodiment of the invention, the following sequence is carried out:
a) Aufnahme eines 3D-Bildes mittels SPI-Mikroskop (entweder durch dreidimensionale Probenverschiebung oder durch zweidimensionale Abbildung und Verschiebung der Probe in z-Richtung), b) ggf. Bestimmung der Bildlage relativ zum Probenhalter, c) ggf. chemische Fixierung der Probe, d) Ermitteln eines interessierenden Probenbereichs aus den gewonnenen Bilddaten, e) Herausschneiden des interessierenden Bereiches mittels des Mikrotoms, f) Entnahme der verbleibenden bzw. durch Schneiden gewonnenen Probe, g) gegebenenfalls Einbetten der Probe, h) Transfer in das Teilchenstrahlmikroskop, i) Übergabe der Koordinaten des interessierenden Probenbereichs an dasa) taking a 3D image by means of an SPI microscope (either by three-dimensional sample displacement or by two-dimensional imaging and displacement of the sample in the z-direction), b) optionally determining the image position relative to the sample holder, c) optionally chemical fixation of the sample, d) determination of a sample region of interest from the image data obtained, e) excision of the region of interest by means of the microtome, f) removal of the remaining or by cutting sample, g) optionally embedding the sample, h) transfer to the particle beam microscope, i) transfer the coordinates of the sample area of interest to the
Teilchenstrahlmikroskop, j) Aufnahme eines 3D-Bildes durch Abbilden der Probe mit Teilchenstrahlmikroskopie, ggf. unter Ablation der Probe mit Teilchenstrahl.Particle beam microscope, j) taking a 3D image by imaging the sample with particle beam microscopy, possibly with ablation of the sample with particle beam.
Durch die Erfindung wird eine Reduktion biologischer Proben auf ein Volumen erreicht, das mit der Teilchenstrahlmikroskopie einfach abgebildet werden kann, ohne daß die Koordinaten von interessierenden Probenbereichen verloren gingen oder nicht mehr korrigiert werden könnten. Manuelle Serienschnitte sind nicht mehr erforderlich. Damit lassen sich auch lebende biologische Proben mit einer korrelativen optischen und Teilchenstrahl-Mikroskopie abbilden. Insbesondere ist es natürlich möglich, die Probe im SPI-Mikroskop in mehrere Schnitte zu zerlegen und diese elektronenmikroskopisch zu untersuchen.The invention achieves a reduction of biological samples to a volume which can be easily imaged by particle beam microscopy without losing the coordinates of sample regions of interest or could no longer be corrected. Manual serial cuts are no longer required. In this way, living biological samples can also be imaged using correlative optical and particle beam microscopy. In particular, it is of course possible to split the sample in the SPI microscope into several sections and to examine them by electron microscopy.
Eine isotrope Abbildung im SPI-Mikroskop kann dabei insbesondere durch eine Rotation der Probe um eine im wesentlichen senkrecht zur z-Richtung liegende Achse erreicht werden.An isotropic imaging in the SPI microscope can be achieved in particular by a rotation of the sample about an axis lying substantially perpendicular to the z-direction.
Wesentlich für die Korrelation der Bilddaten aus SPI-Mikroskopie und Teilchenstrahlmikroskopie ist, daß die Probe nach der SPI-Mikroskopie in ihrer Struktur zumindest im interessierenden Probenbereich nicht mehr geändert wird. Es findet lediglich eine Verkleinerung auf in der Teilchenstrahlmikroskopie brauchbare Abmessungen statt, ggf. mehrmals.It is essential for the correlation of the image data from SPI microscopy and particle beam microscopy that the sample is no longer changed in its structure after SPI microscopy, at least in the sample region of interest. There is only a reduction to dimensions useful in particle beam microscopy, possibly several times.
Die Korrelation der in den beiden Mikroskopen gewonnenen Bilddaten ist besonders einfach, wenn ein Datenkommunikationskanal zwischen SPI-Mikroskop und Teilchenstrahlmikroskop vorgesehen ist, über den vom SPI-Mikroskop zum Teilchenstrahlmikroskop Koordinaten von Bereichen und/oder Strukturen in der Probe bzw. ein- oder mehrdimensionale Bilder der Probe übertragen werden.The correlation of the image data obtained in the two microscopes is particularly simple when a data communication channel is provided between SPI microscope and particle beam microscope, from the SPI microscope to the particle beam microscope coordinates of areas and / or structures in the sample or one or more dimensional images be transferred to the sample.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the specified combinations but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail for example with reference to the accompanying drawings, which also disclose characteristics essential to the invention. Show it:
Fig. 1 eine Schemadarstellung eines SPI-Mikroskops im erfindungsgemäßen System,1 is a schematic representation of an SPI microscope in the system according to the invention,
Fig. 2 ein Teilchenstrahlmikroskop des erfindungsgemäßen Systems,2 shows a particle beam microscope of the system according to the invention,
Fig. 3 die perspektivische Darstellung einiger Elemente des Mikroskops der Fig. 1 ,3 is a perspective view of some elements of the microscope of Fig. 1,
Fig. 4 eine Schemadarstellung von Probenkammer, Probenhalterung und Mikrotom des SPI- Mikroskops der Fig. 1 in einer Ansicht längs der optischen Abbildungsachse und4 shows a schematic view of the sample chamber, sample holder and microtome of the SPI microscope of FIG. 1 in a view along the optical imaging axis and FIG
Fig. 5 eine Darstellung der in Fig. 4 gezeigten Elemente in einer bezüglich der auf die Fig. 4 von oben erfolgenden Ansicht. Nachfolgend werden Vorrichtungen beschrieben, die zu einem System zusammengefaßt sind. Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch zwei Vorrichtungen, die das System bilden können. In Fig. 1 ist ein SPI-Mikroskop 1 dargestellt, das eine Selective Plane Illumination verwendet (daher die Abkürzung SPI), um eine Probe abzubilden, vorzugsweise dreidimensional. Das Mikroskop 1 weist dazu eine Probenkammer 2 auf, in der eine zu untersuchende biologische Probe 3 angeordnet ist. Die Probenkammer 2 ist in perspektivischer Darstellung teilweise nochmals in Fig. 3 sowie den Fig. 4 und 5 zu sehen. In allen Figuren wurden für strukturell und/oder funktionell gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.Fig. 5 is an illustration of the elements shown in Fig. 4 in a respect to the Fig. 4 taken from above view. The following describes devices that are combined into a system. Figs. 1 and 2 schematically show two devices which can form the system. In Fig. 1, an SPI microscope 1 is shown, which uses a selective plane illumination (hence the abbreviation SPI) to image a sample, preferably three-dimensional. The microscope 1 has for this purpose a sample chamber 2, in which a biological sample 3 to be examined is arranged. The sample chamber 2 can be partially seen again in a perspective view in FIG. 3 and FIGS. 4 and 5. In all figures, the same reference numerals have been used for structurally and / or functionally identical elements.
Wie in der WO 2004/053558 beschrieben ist, bewirkt das SPIM-Mikroskop 1 eine Probenabbildung dadurch, daß die Probe 3 mit Beleuchtungsstrahlung quer zur Abbildungsrichtung beleuchtet wird. Dazu weist das Mikroskop 1 eine Lichtquelle 4 auf, die durch ein Beleuchtungsfenster 5 in der Probenkammer 2 die Probe 3 mit in Form eines Lichtblattes 6 gebildeter Beleuchtungsstrahlung beleuchtet. Dadurch entsteht in der Probe 3 ein Lichtschnitt 7. Orthogonal dazu wird die Probe mit einer Abbildungseinrichtung 8, welche ein in die Probenkammer 2 ragendes Objektiv 9 hat, die Probe abgebildet. Die optische Achse dieser Abbildung sei nachfolgend als z-Richtung oder z-Achse bezeichnet und liegt im wesentlichen senkrecht zum Lichtblatt 6. Wesentlich für das Mikroskop 1 ist, daß der Abstand zwischen Fokus des Objektivs 9 und Lichtschnitt 7, der durch das Lichtblatt 6 erzeugt wird, räumlich fixiert ist. Es ist für das SPI-Mikroskop also immer bekannt, in welcher räumlichen Lage, d.h. z- Koordinate, ein aufgenommenes Bild liegt. Diese Zuordnung ist unabhängig von der Brechzahl in der Probe.As described in WO 2004/053558, the SPIM microscope 1 effects a sample imaging by illuminating the sample 3 with illumination radiation transversely to the imaging direction. For this purpose, the microscope 1 has a light source 4, which illuminates the sample 3 with illumination light formed in the form of a light sheet 6 through an illumination window 5 in the sample chamber 2. This results in the sample 3, a light section 7. Orthogonal thereto, the sample with an imaging device 8, which has a protruding into the sample chamber 2 lens 9, the sample imaged. The optical axis of this figure is referred to below as the z-direction or z-axis and is substantially perpendicular to the light sheet 6. Essential for the microscope 1 is that the distance between the focus of the lens 9 and light section 7, which generated by the light sheet 6 is, is spatially fixed. It is therefore always known for the SPI microscope in which spatial position, i. E. z- coordinate, a captured image is located. This assignment is independent of the refractive index in the sample.
Eine dreidimensionale Aufnahme von der Probe wird erhalten, indem die Probe 2 entlang der optischen Achse des Objektivs 9 verschoben wird. Dazu ist in der Probenkammer 2 ein geeignet verstellbarer Probentisch 12 vorgesehen, der wie das gesamte Mikroskop 1 über nicht näher bezeichnete bzw. dargestellte Datenverbindungen mit einem Steuergerät 13 verbunden ist. Durch die Verschiebung der Probe 3 wandert die Beobachtungsebene, d.h. der LichtschnittA three-dimensional image of the sample is obtained by displacing the sample 2 along the optical axis of the objective 9. For this purpose, a suitably adjustable sample stage 12 is provided in the sample chamber 2, which like the entire microscope 1 is connected via unspecified or illustrated data connections to a control unit 13. Due to the displacement of the sample 3, the observation plane, i. the light section
7 durch die Probe. Falls die Abbildungseinrichtung 8 mit dem Objektiv 9 ein zweidimensionales Bild erzeugt, genügt zur 3D-Abbildung eine Verschiebung des Lichtschnittes 7 durch7 through the sample. If the imaging device 8 generates a two-dimensional image with the objective 9, a displacement of the light section 7 is sufficient for 3D imaging
Probenbewegung entlang der z-Achse, d.h. der Beobachtungsachse. Verwendet dieSample movement along the z-axis, i. the observation axis. Uses the
Abbildungseinrichtung 8 hingegen eine konfokale Detektion, ist für eine dreidimensionaleImaging device 8, however, a confocal detection, is for a three-dimensional
Abbildung noch zusätzlich eine Verschiebung der Probe 3 längs der Ebene des Lichtschnittes 7 vorzusehen. Auf zusätzlich mögliche Probenbewegungen wird später noch anhand der Fig. 3 genauer eingegangen.Figure additionally provide a displacement of the sample 3 along the plane of the light section 7. Additional possible sample movements will be discussed in more detail later with reference to FIG. 3.
Die Probe 3 soll nicht nur im optischen SPI-Mikroskop 1 untersucht werden, sondern auch in einem Teilchenstrahlmikroskop 15, wie es beispielsweise in Fig. 2 dargestellt ist. Hierfür ist vorgesehen, daß aus der Probe 3 ein interessierender Probenbereich 17 ab- oder herausgeschnitten wird. Damit dies bezogen auf das erzeugte dreidimensionale Probenbild bewerkstelligt werden kann, ist in der Probenkammer 2 ein Mikrotom 10 vorgesehen, das ein zum Schneiden der Probe 3 geeignetes Messer 1 1 aufweist. Auch dieses Mikrotom ist vom Steuergerät 13 angesteuert. Mit ihm wird z.B. durch Ansteuerung des Probentisches 12 ein bestimmter, interessierender Probenbereich aus der Probe 3 heraus- oder von dieser abgeschnitten. Bei diesem Schneiden wird Bezug auf die zuvor erzeugte (idealer Weise dreidimensionale) Probenabbildung genommen, so daß Probentisch und Mikrotom relativ in eine bestimmte Lage gebracht werden und dann durch ggf. automatische Mikrotombetätigung ein hochpräzises Herausschneiden des interessierenden Probenbereiches erfolgt.The sample 3 is to be examined not only in the SPI optical microscope 1, but also in a particle beam microscope 15, as shown for example in FIG. For this is provided that from the sample 3, a sample region 17 of interest is cut off or cut out. In order that this can be achieved with reference to the generated three-dimensional sample image, a microtome 10 is provided in the sample chamber 2, which has a knife 1 1 suitable for cutting the sample 3. This microtome is also controlled by the control unit 13. With him, for example, by driving the sample table 12, a certain, interesting sample area out of the sample 3 or cut off from this. In this cutting, reference is made to the previously generated (ideally three-dimensional) sample image so that the sample table and microtome are relatively brought into a specific position and then a high-precision excision of the sample region of interest takes place by possibly automatic microtome actuation.
Dieser Probenbereich 17 (z.B. Probenschnitt) wird dann in eine Vakuumkammer 18 des Elektronenstrahlmikroskops 15 (vgl. Fig. 2) eingebracht und dort auf einen entsprechenden Probenhalter oder Probentisch 18 gelegt. Das Elektronenstrahlmikroskop ist in dieser Ausführungsform als Doppelstrahlmikroskop ausgebildet. Es verfügt über zwei Strahlquellen, nämlich eine lonenstrahlquelle 19, welche einen lonenstrahl 20 auf den nun als Probe dienenden Probenbereich 17 richtet, und ein elektronenoptisches System in Form einer Elektronenstrahleinrichtung 21 , die einen Elektronenstrahl 22 auf die Probe richtet, sowie einen Detektor 14 zum Nachweis von Elektronen, die von der Probe rückgestreut werden. Der lonenstrahl 20 bewirkt aufgrund seiner hohen Energie den Abtrag von Probenmaterial, wie es der Fachmann aus dem Stand der Technik kennt. Die Anordnung wird nun dazu benutzt, durch im Wechsel stattfindende Abbildung mit dem Elektronenstrahl 22 und Abtragung mit dem lonenstrahl 20 die Probe im Volumen abzubilden. Dabei wird die Probe 17 natürlich zerstört.This sample area 17 (e.g., sample cut) is then placed in a vacuum chamber 18 of the electron beam microscope 15 (see Fig. 2) and placed thereon on a corresponding sample holder or sample table 18. The electron beam microscope is formed in this embodiment as a double-beam microscope. It has two beam sources, namely an ion beam source 19, which directs an ion beam 20 onto the sample area 17 now serving as a sample, and an electron-optical system in the form of an electron beam device 21, which directs an electron beam 22 onto the sample, and a detector 14 for detection of electrons backscattered from the sample. Due to its high energy, the ion beam 20 causes the removal of sample material, as known to those skilled in the art. The arrangement is now used to image the sample by changing the image with the electron beam 22 and ablation with the ion beam 20 in the volume. The sample 17 is naturally destroyed.
Aufgrund der dreidimensionalen Bildgebung im Mikroskop 1 mit insbesondere hochpräzisen Angaben über z-Koordinaten von Probenbereichen kann im System ein interessierender Probenbereich 17, beispielsweise durch das Mikrotom 10, derart isoliert werden, daß die Bilddaten aus dem Mikroskop 1 und dem Elektronenstrahlmikroskop 15 hochpräzise zueinander korreliert werden können, wodurch aus beiden Mikroskopen maximale gut zueinander zugeordnete Bildinformationen über die Probe 3 gewonnen werden. Durch die zuvor bewirkte (3D-)Bildgebung im Mikroskop 1 kennt man die Lage, welche der im Teilchenstrahlmikroskop abgebildete Probenbereich 17 in der ursprünglichen Probe 3 hatte, genau und kann so die elektronenmikroskopisch gewonnenen Bilddaten zu den optischen Bilddaten korrelieren.Due to the three-dimensional imaging in the microscope 1 with in particular high-precision information about z-coordinates of sample areas in the system, a sample area of interest 17, for example by the microtome 10, are isolated so that the image data from the microscope 1 and the electron microscope 15 are highly precisely correlated can be obtained, which are obtained from both microscopes maximum well associated with each other image information on the sample 3. Due to the previously effected (3D) imaging in the microscope 1, one knows exactly the position which the sample area 17 shown in the particle beam microscope had in the original sample 3, and can thus correlate the image data obtained by electron microscopy to the optical image data.
Fig. 3 zeigt, wie bereits erwähnt, schematisch den Bereich der Probenkammer 2 des Mikroskops 1. In dieser Ausführungsform befindet sich der (nicht weiter gezeigte) Probentisch unter der Probe 3, welche sich in einem Zylinder befindet, der senkrecht zu den optischen Achsen von Beleuchtungs- und Abbildungsoptik drehbar ist. Eine dreidimensionale Aufnahme der Probe 3 wird nun dadurch erhalten, daß die Probe entlang der optischen z-Achse durch eine in Fig. 3 schematisch dargestellte z-Verschiebung verschoben wird. Zusätzlich wird die Probe ggf. nach einer solchen Verschiebung nochmals gedreht und die Abbildung wird wiederholt. Dadurch erhält man mehrere Datensätze, die geeignet zu einem isotropen und hochaufgelösten Bilddatensatz fusioniert werden.As already mentioned, FIG. 3 schematically shows the area of the sample chamber 2 of the microscope 1. In this embodiment, the sample table (not shown) is located below the sample 3, which is located in a cylinder perpendicular to the optical axes of FIG Illumination and imaging optics is rotatable. A three-dimensional shot Sample 3 is now obtained by displacing the sample along the z-axis by a z-displacement, shown schematically in FIG. In addition, the sample is possibly rotated again after such a shift and the image is repeated. This provides several sets of data that are appropriately merged into an isotropic and high-resolution image data set.
Bei der Probe 3 handelt es sich hier um ein biologisches Material, das exemplarisch in ein Agarose-Gel 26 eingebettet ist. Weiter ist die Probe im der Probenkammer 2 mit Wasser umspült, was eine Anpassung an die Brechzahl der Probe erreicht und die optische Auflösung verbessert.The sample 3 is a biological material which is embedded in an agarose gel 26 by way of example. Furthermore, the sample in the sample chamber 2 is lapped with water, which achieves an adaptation to the refractive index of the sample and improves the optical resolution.
Der Vorgang des Schneidens der Probe ist in den Fig. 4 und 5 schematisch dargestellt. Die Darstellung der Fig. 4 entspricht dabei im wesentlichen einer Ansicht der Fig. 1 von unten (bezogen auf die Darstellung der Fig. 1 ). Fig. 5 zeigt hingegen eine Darstellung, die im wesentlichen der Fig. 1 entspricht. Die Probenkammer 2 hat einen Zugang für die Probe 3, welche in das bereits erwähnte Agarose-Gel 26 eingebettet ist. Sie befindet sich weiter in einem Zylinder 29, der beispielsweise aus einem Glasröhrchen besteht. Im Zylinder geführt kann die Probe längs der Zylinderachse verschoben werden, wodurch der Agarose-Gel-Zylinder in die bzw. aus der Probenkammer 2 transferiert werden kann.The process of cutting the sample is shown schematically in Figs. 4 and 5. The representation of FIG. 4 corresponds substantially to a view of FIG. 1 from below (based on the illustration of FIG. 1). Fig. 5, however, shows a representation which substantially corresponds to Fig. 1. The sample chamber 2 has an access for the sample 3, which is embedded in the aforementioned agarose gel 26. It is located further in a cylinder 29, which consists for example of a glass tube. Guided in the cylinder, the sample can be moved along the cylinder axis, whereby the agarose gel cylinder can be transferred into and out of the sample chamber 2.
Bei der hier dargestellten Ausführungsform wird eine biologische Probe 3 untersucht. Für hochauflösende Untersuchungen ist es dabei erforderlich, den Zustand der Probe zu fixieren. Dies erfolgt in der Regel durch Zugabe eines chemischen Fixiermittels. Hierfür sind im Zylinder 29 Zuleitungen 30, die beispielsweise als Kapillaren ausgebildet sein können, vorgesehen. Über sie kann das Fixiermittel zugegeben werden, und nach der Fixierung ändert sich die Probe nicht.In the embodiment illustrated here, a biological sample 3 is examined. For high-resolution investigations, it is necessary to fix the state of the sample. This is usually done by adding a chemical fixative. For this purpose, 29 supply lines 30, which may be formed for example as capillaries, are provided in the cylinder. The fixer can be added over it and after fixation the sample does not change.
Nach der Fixierung soll die Probe 3 elektronenmikroskopisch weiter untersucht werden. Aufgrund der wesentlich höheren Auflösung eines Elektronenmikroskops und der regelmäßig geringen Abtragsrate eines lonenstrahls, ist es bei den meisten Proben 3 vorteilhaft bzw. notwendig, nur einen interessierenden Probenbereich 17 der Probe 3 zur Elektronenmikroskopie zu bringen, also zum Elektronenmikroskop zu transferieren. Folglich muß in den meisten Fällen die Probe, gegebenenfalls nach der Fixierung, auf den interessierenden Probenbereich 17 zugeschnitten werden. Um die Bilddaten des Elektronenmikroskops mit den Bilddaten des optischen Mikroskops perfekt korrelieren zu können, muß der Zuschnitt natürlich in exakter und bekannter Position erfolgen. Dazu ist in der Probenkammer 2 ein Zugang für das bereits erwähnte Mikrotom 10 vorgesehen. Es wird vorzugsweise auf der dem Beleuchtungsfenster 5 gegenüberliegenden Seite zugeführt und umfaßt neben dem Messer 11 eine Auffangplatte 10, auf der abgeschnittene Scheiben der Probe zu liegen kommen. Für jeden Schnitt ist dabei aufgrund der vorherigen Bildgebung zumindest die z-Koordinate der Schnittgrenzen bekannt. Durch Entnahme der Auffangplatte 32 kann dann der Schnitt aus der Probenkammer 2 entnommen werden. Zum Erzeugen eines Schnittes wird dabei das Messer 11 in Richtung des Pfeiles 31 vorgeschoben.After fixation, sample 3 should be further examined by electron microscopy. Due to the much higher resolution of an electron microscope and the regularly low removal rate of an ion beam, it is advantageous or necessary for most samples 3 to bring only one sample region 17 of interest to the sample 3 for electron microscopy, ie to transfer it to the electron microscope. Consequently, in most cases, the sample, if appropriate after fixation, must be tailored to the sample area 17 of interest. In order to be able to perfectly correlate the image data of the electron microscope with the image data of the optical microscope, the cutting must of course take place in an exact and known position. For this purpose, an access for the already mentioned microtome 10 is provided in the sample chamber 2. It is preferably supplied to the illumination window 5 opposite side and includes next to the knife 11, a collecting plate 10, come to lie on the cut slices of the sample. For each slice, at least the z-coordinate of the cut boundaries is known due to the previous imaging. By removing the collecting plate 32, the cut can then be removed from the sample chamber 2. To produce a cut while the knife 11 is advanced in the direction of arrow 31.
Soweit vorgehend Bezug auf einen zylindrischen Probenhalter genommen wurde, kann dieser insbesondere so ausgebildet sein, daß er nicht nur im optischen Mikroskop 1 verwendet werden kann, sondern auch in das Elektronenmikroskop 15 eingesetzt werden kann.As far as has previously been made reference to a cylindrical sample holder, this may in particular be designed so that it can not only be used in the optical microscope 1, but also in the electron microscope 15 can be used.
Die erwähnte Fixierung der Probe ist für bestimmte Probentypen vorteilhaft. Bei anderen Probentypen hingegen ist eine direkte, zeitnahe Fixierung der Probe während er Beobachtung im Mikroskop 1 nicht erforderlich.The mentioned fixation of the sample is advantageous for certain sample types. For other sample types, however, a direct, timely fixation of the sample during observation in the microscope 1 is not required.
Die Abbildung der Probe mit Teilchenstrahlenmikroskopie kann natürlich besonders bevorzugt mit einem Elektronenstrahlmikroskop erfolgen. Alternativ kann jedoch auch eine lonenquelle, z.B. mit Heliumionen arbeitend, verwendet werden. Gleiches gilt für den Abtrag des Probenbereichs 17 im Teilchenstrahlmikroskop 15. Hierfür kommen verschiedenste lonenquellen in Frage.Of course, the imaging of the sample by particle beam microscopy can be carried out particularly preferably with an electron beam microscope. Alternatively, however, an ion source, e.g. working with helium ions. The same applies to the removal of the sample area 17 in the particle beam microscope 15. For this purpose, a variety of ion sources come into question.
Die optische Mikroskopie der Probe kann sowohl in Fluoreszenzmikroskopie als auch im Hellfeld-Verfahren erfolgen. The optical microscopy of the sample can be carried out both in fluorescence microscopy and in the bright field method.

Claims

Patentansprüche claims
1. System zur korrelativen optischen Mikroskopie und Teilchenstrahlmikroskopie einer Probe (3, 17), das umfaßt: ein SPI-Mikroskop (1 ) zur optischen Abbildung der Probe (3), das die Probe (3) entlang einer z-Richtung abbildet und im wesentlichen senkrecht dazu beleuchtet, wobei das SPI- Mikroskop eine Probenbewegungseinrichtung (12), welche die Probe (3) so bewegt, daß verschiedene Probenbereiche, die vor Bewegungsbeginn in unterschiedlichen Lagen zumindest längs der z-Richtung sind, zur Abbildung kommen, und eine Steuereinrichtung (13) aufweist, die Koordinatendaten erfaßt, welche einer zumindest in z-Richtung definierten Lage von in der Probe (3) detektierten Strukturen zugeordnet sind, eine Probenschneidevorrichtung (10, 11 ; 19, 20), die auf Basis der Koordinatendaten die Probe (3) beschneidet, und - ein Teilchenstrahlmikroskop (15) zur Teilchenstrahlmikroskopie der nach dem Beschneiden verbliebenen Probe (17).A system for correlative optical microscopy and particle beam microscopy of a sample (3, 17), comprising: an SPI microscope (1) for optically imaging the sample (3) which images the sample (3) along a z-direction and in Illuminated substantially perpendicular thereto, wherein the SPI microscope, a sample movement means (12), which moves the sample (3) so that different sample areas, which are at different locations at least along the z-direction prior to movement, come to the illustration, and a control device (13), which records coordinate data associated with a layer defined at least in the z-direction of structures detected in the sample (3), a sample-cutting device (10, 11, 19, 20) which determines the sample on the basis of the coordinate data ( 3), and - a particle beam microscope (15) for particle beam microscopy of the sample (17) remaining after trimming.
2. System nach Anspruch 1 , wobei das Teilchenstrahlmikroskop (15) eine Doppelteilchenstrahlquelle aufweist (19, 21 ), wobei einer der Teilchenstrahlen (20) die Probe (17) abladiert und somit die Probenschneidevorrichtung verwirklicht.The system of claim 1, wherein the particle beam microscope (15) comprises a dual particle beam source (19, 21), wherein one of the particle beams (20) ablates the sample (17), thus realizing the sample cutting apparatus.
3. System nach einem der obigen Ansprüche, wobei in eine Probenkammer (2) des SPI- Mikroskops (1 ) ein Mikrotom (10, 11 ) als Probenschneidevorrichtung integriert ist.3. System according to any one of the above claims, wherein in a sample chamber (2) of the SPI microscope (1), a microtome (10, 11) is integrated as a sample cutting device.
4. System nach einem der obigen Ansprüche, wobei das SPI-Mikroskop (1 ) eine Fixiereinrichtung (29, 30) zur chemischen Fixierung der Probe (3) umfaßt, wobei vorzugsweise die Fixiereinrichtung (29, 30) in eine Probenkammer (2) des SPI-Mikroskops (1 ) integriert ist.4. System according to any one of the above claims, wherein the SPI microscope (1) comprises a fixing device (29, 30) for chemical fixation of the sample (3), wherein preferably the fixing means (29, 30) in a sample chamber (2) of the SPI microscope (1) is integrated.
5. System nach einem der obigen Ansprüche, wobei die Probenbewegungseinrichtung (12) dazu ausgebildet ist, die Probe (3) im wesentlichen längs der z-Richtung zu verschieben und/oder die Probe um eine im wesentlichen senkrecht zur z-Richtung liegende Achse zu rotieren.A system according to any one of the preceding claims, wherein the sample moving means (12) is adapted to displace the sample (3) substantially along the z-direction and / or rotating the sample about an axis substantially perpendicular to the z-direction.
6. System nach einem der obigen Ansprüche, wobei ein Datenkommunikationskanal 5 zwischen SPI-Mikroskop (1 ) und Teilchenstrahlmikroskop (15) vorgesehen ist, über den vom6. System according to any one of the above claims, wherein a data communication channel 5 between SPI microscope (1) and particle beam microscope (15) is provided over the from
SPI-Mikroskop (1 ) zum Teilchenstrahlmikroskop (15) Koordinaten von Bereichen in der Probe übertragen werden.SPI microscope (1) to be transferred to the particle beam microscope (15) coordinates of areas in the sample.
7. Verfahren zur korrelativen optischen Mikroskopie und Teilchenstrahlmikroskopie einer o Probe (3, 17), das umfaßt: die Probe (3) wird zuerst mittels SPI-Mikroskopie in optisch abgebildet, wobei die Probe (3) entlang einer z-Richtung abgebildet und im wesentlichen senkrecht dazu beleuchtet, die Probe (3) derart bewegt wird, daß verschiedene Probenbereiche, die vor Bewegungsbeginn in unterschiedlichen Lagen zumindest längs der z-Richtung sind, abgebildet und5 Koordinatendaten erfaßt werden, welche einer zumindest in z-Richtung definierten Lage von in der Probe detektierten Strukturen zugeordnet sind, auf Basis der Koordinatendaten die Probe (3) beschnitten wird, und die nach dem Beschneiden verbliebene Probe (17) mittels Teilchenstrahlmikroskopie abgebildet wird. 07. A method for correlative optical microscopy and particle beam microscopy of a sample (3, 17) comprising: the sample (3) is first optically imaged by SPI microscopy, wherein the sample (3) is imaged along a z-direction and imaged Illuminated substantially perpendicular to the sample (3) is moved so that different sample areas, which are at least along the z-direction before movement in different positions, mapped and5 coordinate data are detected which a defined at least in the z-direction position of in the Sample are detected on the basis of the coordinate data, the sample (3) is trimmed, and the remaining after trimming the sample (17) is imaged by means of particle beam microscopy. 0
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein Teil von der Probe (3) mittels Teilchenstrahlablation im Teilchenstrahlmikroskop (15) abgeschnitten wird.8. The method of claim 7, wherein a portion of the sample (3) is cut off by means of particle beam ablation in the particle beam microscope (15).
9. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, wobei ein Teil von der Probe (3)5 mittel eines in das SPI-Mikroskop (1 ) integrieren Mikrotoms (10, 11 ) abgeschnitten wird.9. Method according to one of the above method claims, wherein a part of the sample (3) 5 is cut off by means of a microtome (10, 11) integrated into the SPI microscope (1).
10. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, wobei die Probe nach dem Abbilden mit dem SPI-Mikroskop (1 ) und vor dem Beschneiden der Probe (3) chemisch fixiert wird, vorzugsweise noch in einer Probenkammer (2) des SPI-Mikroskops (1 ). 010. The method according to one of the above method claims, wherein the sample after imaging with the SPI microscope (1) and prior to trimming the sample (3) is chemically fixed, preferably still in a sample chamber (2) of the SPI microscope (1 ). 0
11. Verfahren nach einem der obigen Verfahrensansprüche, wobei die Probe (3) im wesentlichen längs der z-Richtung verschoben und/oder um eine im wesentlichen senkrecht zur z-Richtung liegende Achse rotiert wird. 5 11. The method according to any one of the above method claims, wherein the sample (3) is displaced substantially along the z-direction and / or is rotated about an axis lying substantially perpendicular to the z-direction. 5
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2833125A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-04 Carl Zeiss Microscopy GmbH FIB-SEM array tomography
US9857318B2 (en) 2013-03-19 2018-01-02 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Method for generating image data relating to an object and particle beam device for carrying out this method
US20180172558A1 (en) * 2011-12-21 2018-06-21 Sakura Finetek U.S.A., Inc. Reciprocating microtome drive system
US20190056579A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Method for Operating a Microscopy Arrangement and Microscopy Arrangement Having a First Microscope and at Least One Further Microscope

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012016316A1 (en) 2012-08-10 2014-02-13 Carl Zeiss Ag Method for preparing target structure to be tested in sample, involves imaging target structure in focus of microscope optics, which has z-axis, where sample transverse to z-axis is cut in sample area above or below target structure
DE102018221778A1 (en) 2018-12-14 2020-06-18 Carl Zeiss Smt Gmbh Probe, as well as a method, device and computer program for producing a probe for scanning probe microscopes

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0849765A2 (en) * 1996-12-19 1998-06-24 Schlumberger Technologies, Inc. Charged particle beam system with optical microscope
US20030025087A1 (en) * 2001-08-01 2003-02-06 Aspex, Llc Apparatus for correlating an optical image and a SEM image and method of use thereof
WO2004053558A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-24 Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction
WO2007124437A2 (en) * 2006-04-20 2007-11-01 Washington University In St. Louis Objective-coupled selective plane illumination microscopy
WO2008034223A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-27 The Hospital For Sick Children Resolution improvement in emission optical projection tomography
WO2008131840A2 (en) * 2007-04-26 2008-11-06 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Sample holder for a microscope
US20080308731A1 (en) * 2007-01-31 2008-12-18 Jeol Ltd. Specimen Holder, Specimen Inspection Apparatus, Specimen Inspection Method, and Method of Fabricating Specimen Holder
EP2009422A1 (en) * 2007-06-29 2008-12-31 FEI Company Method for attaching a sample to a manipulator
DE102007045897A1 (en) * 2007-09-26 2009-04-09 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method for the microscopic three-dimensional imaging of a sample

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0849765A2 (en) * 1996-12-19 1998-06-24 Schlumberger Technologies, Inc. Charged particle beam system with optical microscope
US20030025087A1 (en) * 2001-08-01 2003-02-06 Aspex, Llc Apparatus for correlating an optical image and a SEM image and method of use thereof
WO2004053558A1 (en) * 2002-12-09 2004-06-24 Europäisches Laboratorium für Molekularbiologie (EMBL) Microscope with a viewing direction perpendicular to the illumination direction
WO2007124437A2 (en) * 2006-04-20 2007-11-01 Washington University In St. Louis Objective-coupled selective plane illumination microscopy
WO2008034223A1 (en) * 2006-09-19 2008-03-27 The Hospital For Sick Children Resolution improvement in emission optical projection tomography
US20080308731A1 (en) * 2007-01-31 2008-12-18 Jeol Ltd. Specimen Holder, Specimen Inspection Apparatus, Specimen Inspection Method, and Method of Fabricating Specimen Holder
WO2008131840A2 (en) * 2007-04-26 2008-11-06 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Sample holder for a microscope
EP2009422A1 (en) * 2007-06-29 2008-12-31 FEI Company Method for attaching a sample to a manipulator
DE102007045897A1 (en) * 2007-09-26 2009-04-09 Carl Zeiss Microimaging Gmbh Method for the microscopic three-dimensional imaging of a sample

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CHRISTENSEN A K: "Frozen thin sections of fresh tissue for electron microscopy, with a description of pancreas and liver", THE JOURNAL OF CELL BIOLOGY, ROCKEFELLER UNIVERSITY PRESS, US LNKD- DOI:10.1083/JCB.51.3.772, vol. 51, no. 3, 1 December 1971 (1971-12-01), pages 772 - 804, XP002460872, ISSN: 0021-9525 *
JOHN M ROBINSON ET AL: "Correlative Fluorescence and Electron Microscopy on Ultrathin Cryosections: Bridging the Resolution Gap", JOURNAL OF HISTOCHEMISTRY AND CYTOCHEMISTRY, HISTOCHEMICAL SOCIETY, NEW YORK, NY, US, vol. 49, no. 7, 1 January 2001 (2001-01-01), pages 803 - 808, XP007914666, ISSN: 0022-1554 *
K. D. MICHEVA; STEPHEN J. SMITH: "Array Tomography: A New Tool for Imaging the Molecular Architecture and Ultrastructure of Neural Circuits", NEURON, vol. 55, 5 July 2007 (2007-07-05), pages 25 - 36
VOIE A H ET AL: "Orthogonal-plane fluorescence optical sectioning: three-dimensional imaging of macroscopic biological specimens", JOURNAL OF MICROSCOPY, WILEY-BLACKWELL PUBLISHING LTD, GB, vol. 170, no. 3, 1 June 1993 (1993-06-01), pages 229 - 236, XP002993529, ISSN: 0022-2720 *

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20180172558A1 (en) * 2011-12-21 2018-06-21 Sakura Finetek U.S.A., Inc. Reciprocating microtome drive system
US11187625B2 (en) * 2011-12-21 2021-11-30 Sakura Fineiek U.S.A., Inc. Reciprocating microtome drive system
US9857318B2 (en) 2013-03-19 2018-01-02 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Method for generating image data relating to an object and particle beam device for carrying out this method
EP2833125A1 (en) * 2013-08-02 2015-02-04 Carl Zeiss Microscopy GmbH FIB-SEM array tomography
US9464995B2 (en) 2013-08-02 2016-10-11 Carl Zeiss Microscopy Gmbh FIB-SEM array tomography
US20190056579A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Method for Operating a Microscopy Arrangement and Microscopy Arrangement Having a First Microscope and at Least One Further Microscope
DE102017214189A1 (en) * 2017-08-15 2019-02-21 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Method for operating a microscope assembly and a microscope assembly with a first microscope and at least one further microscope
US10775601B2 (en) 2017-08-15 2020-09-15 Carl Zeiss Microscopy Gmbh Method for operating a microscopy arrangement and microscopy arrangement having a first microscope and at least one further microscope

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