推动科研设施与仪器开放共享，是优化科技资源配置、提升创新体系效能的关键举措。院校前瞻布局、持续投入，已组建成一批性能领先、特色鲜明的高端仪器测试平台，有力支撑了关键技术突破和重大成果产出。未来，院校将以“筑器・成果”为窗口，系统展示高值、特殊设备的性能优势、成熟服务能力与代表性成果，讲述设备背后的科研故事，为各所院科研合作与资源共享架设信息桥梁，共同推动设备开放共享走深走实，为医学科技创新注入强劲动力。本期，让我们走进中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）电镜与超微结构解析中心，感受跨尺度三维电镜技术的硬核实力。

 

尺度两难 一技破局

传统透射电子显微镜凭借优异的分辨率，一直是解析亚细胞超微结构的经典工具，适用于细胞器形态、膜结构、颗粒分布及病理改变的精细观察。但随着生命科学研究的不断深入，关键问题正从“是否存在”转向空间组织与相互关系的系统性认知。为突破传统方法难以同时兼顾大体积空间信息与纳米级结构分辨的局限，中心依托系统化的电镜技术体系，进一步引入三维体电子显微镜，通过“边切边看、序列成像”构建三维连续成像能力，实现纳米分辨率下大体积样本的序列重建。

空间结构全景呈现 细胞互作立体解析

二维切片如同“盲人摸象”，不同切面位置可能使同一结构呈现出截然不同的形态，唯有三维成像才能还原其真实的空间构型（Nat Commun. 2023,图a-c）。微孢子虫的极管线圈亦是如此：二维切片无法揭示其右手螺旋的排布方向，更无从判断这一方向在不同孢子中是否高度一致。直到2020年，Jaroenlak等人借助三维体电镜，首次获取了这一关键结构信息(PLOS PATHOGENS.2020,图d-e）。二维提供细节，三维还原空间，二者协同，为复杂生命过程提供系统性结构证据，真实呈现生命活动的复杂性与完整性。

(a-c)线粒体：不同2D截面(a,c)及3D(b)示意图;(d-e)微孢子虫：内部2D（d）及3D（e）结构差异示意图

从制样到解析 一站式全流程支撑

中心构建了从样品前处理到数据产出的一体化技术服务能力，形成“精细制样—高分辨成像—三维重构—数据解析”的完整技术链条，深度赋能国家重点研发计划项目、国家自然科学基金等科研任务，用专业的力量，立体解码生命组织的复杂网络，持续揭示三维时空维度下的深层奥秘。以肝脏组织为例，该研究使用系列块表面扫描电镜（SBF-SEM）实现了对肝脏细胞中细胞核、内质网、线粒体及脂滴三维超微结构的高效、高精度重建，系统解析了肝细胞、血窦结构及细胞器空间组织关系，为组织结构与功能关联研究提供直观结构依据。

 

基于SBF-SEM的小鼠肝脏组织三维电镜图像

（300张连续切片，单张切片视野:13.6 μm×13.6 μm,x、y方向分辨率:8 nm，z方向分辨率:60 nm）

中国医学科学院血液病医院（中国医学科学院血液学研究所）

科研技术平台电镜与超微结构解析中心

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