利用 VolWeaver 简化大规模高分辨率电子断层成像

使用电子显微镜的研究人员常常必须在获取高分辨率结构信息与保留足够的细胞背景之间权衡取舍。在这一谱系的一端，单颗粒冷冻电子显微镜和冷冻电子断层成像能够提供接近分子尺度的细节，但通常仅限于相对较小的视野范围。在另一端，体电子显微镜方法，如对树脂包埋样品进行扫描电子显微镜成像，则能够获取较大的细胞体积，但其分辨率通常较低。因此，如何将纳米尺度的结构信息与更大尺度的细胞结构联系起来，仍然是一项重大挑战。 为弥补这一空白，我们优化了一种针对树脂包埋疟原虫样品的透射电子断层成像工作流程，使我们能够在保留周围数微米细胞背景的同时，以纳米尺度分辨率对目标感兴趣区域进行可视化。在此，我们展示了当前关于样品制备、断层图采集与重建的最佳实践流程。此外，我们还介绍了VolWeaver这一数据处理框架，该框架可将高分辨率断层成像数据集整合到连续切片体重建中，从而能够在更广泛的细胞环境中对超微结构特征进行可视化和解析。

使用电子显微镜的研究人员通常必须在获取高分辨率结构信息与保留足够细胞环境之间权衡取舍。在这一谱系的一端，单颗粒冷冻电子显微镜和冷冻电子断层成像能够提供接近分子尺度的细节，但通常仅限于相对较小的视野范围。在另一端，体积电子显微镜方法，例如对树脂包埋样品进行扫描电子显微镜成像，能够捕获大尺度的细胞体积，但其分辨率通常较低。因此，如何将纳米尺度的结构信息与更大尺度的细胞结构联系起来，仍然是一个重大挑战。为弥补这一空白，我们针对树脂包埋的疟原虫优化了一套透射电子断层成像工作流程，使我们能够在保留周围数微米细胞环境的同时，以纳米尺度分辨率可视化目标感兴趣区域。在此，我们介绍当前用于样品制备、断层图采集和重建的最佳实践流程。此外，我们提出了一个名为 VolWeaver 的数据处理框架，该框架可将高分辨率断层数据集整合到连续切片体积重建中，从而能够在更广泛的细胞环境中对超微结构特征进行可视化和解析。

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📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.14.744809v1?rss=1

🏷️ 电子断层成像 透射电子显微镜 体积重建 疟原虫 超微结构分析