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생명체의 초미세 구조로부터의 새로운 발견 - 생명과학 연구의 향상을 위한 Volume EM을 웨비나를 통해 확인하세요!

무료 웨비나 시리즈에 등록하고, 경험하세요.

볼륨 전자현미경 (vEM)으로 알려진 SEM의 기술과 방법을 통해 복잡한 초미세구조 정보를 얻을 수 있습니다. 연구 커뮤니티와 상업 커뮤니티 간의 파트너십과 과학적 발전으로 이러한 방법들이 전자현미경에 대한 경험이 거의 없는 사람들에게도 사용하기 쉽고, 접근하기 쉬워졌습니다.

이 웨비나 시리즈에서는 vEM 이미징의 기술적 토대을 살표보고, 계속 발전하고 있는 응용 분야를 강조하여 소개합니다. 

먼저 vEM을 위한 샘플 준비를 먼저 살펴보고, 이어서 Array Tomography Serial Block-Face SEM과 FIB-SEM과 같은 개별 vEM 기술을 자세히 살펴볼 예정입니다.

이 웨비나 시리즈는 워크플로 중심의 소프트웨어 솔루션의 발전된 이미지 처리, 데이터 분석 및 결과 시각화 기능에 대한 통찰력까지 다루게 됩니다.

이 6부작으로 구성된 웨비나 시리즈에 참여하여 vEM이 어떻게 신경생물학, 암 연구, 발생학, 식물 과학 등 다양한 분야에서 새로운 발견을 이끌어내는지 알아보세요.

웨비나 시리즈의 주제는 다음과 같습니다:

Webinar #1:  An Introduction to volume EM

Webinar #2: Sample Preparation for volume EM

Webinar #3: Easy access to volume EM with Array Tomography

Webinar #4: Automated volume EM with serial block-face imaging

Webinar #5: High-resolution ultrastructure in accurate proportions with FIB-SEM

Webinar #6: Image Processing and Visualization of volume EM data

Note: vEM웨비나 시리즈는 2024년 1월부터 매월 한개의 회차씩 공개됩니다. 

Webinar 1: An Introduction to Volume EM

Speaker:

  • Kirk Czymmek, Principal Investigator, Director, Advanced Bioimaging Laboratory, Donald Danforth Plant Science Center

생명은 본질적으로 3차원(3D)입니다. 따라서 세포 소기관, 세포, 조직 및 생물체의 공간적 관계를 획득, 시각화 및 측정할 수 있는 접근 방법은 많은 중요한 생물학적 질문에 대한 해석을 크게 개선하고 더 깊은 통찰력을 얻게합니다. 

최근까지도 나노스케일 수준에서 세포 및 조직의 부피를 캡처하는 것은 어렵고 비효율적이며 매우 수동적인 프로세스였습니다. vEM의 개발은 수백 또는 수천 개의 연속적인 단면을 자동으로 캡처할 수 있는 다양한 이미징 전략을 제공함으로써 기존 투과 전자 현미경 (TEM)을 훨씬 뛰어넘는 3D 세포의 초미세구조의 성능과 범위를 크게 확장시켰습니다. Array Tomography (AT)라는 한 가지 방법은 초박절편기 (ultramicrotome)를 통해 substrate (예: grid, 유리 슬라이드/커버슬립 또는 실리콘 웨이퍼)에 리본 또는 일련의 초박단면의 "배열"을 수집합니다. 이러한 단면에 항체를 붙이거나, contrast를 위해 무거운 금속으로 염색할 수 있으며, 광학, 투과 또는 주사 전자 현미경으로 촬영하고 향후 분석을 위해 보관할 수 있습니다.

다른 SBF-SEM은 주사 전자 현미경 내부에 위치한 ultramicrotome의 다이아아몬드 나이프를 사용하여 레진에 들어있는 시료의 표면을 반복적으로 깎아가며 견고한 블록 면을 촬영합니다. 다른 관련된 block-face 접근 방법으로, 포커스드 이온 빔 주사 전자 현미경(FIB-SEM)은 이온 빔을 사용하여 더 얇은 층을 제거하여 고해상도의 isotropic 3D volume 데이터를 획득할 수 있습니다.

이번 웨비나에서는,

i) 주요 vEM 워크플로우에 대한 개요, 어떻게 작동하는지와 언제 사용해야하는지에 대한 정보를 제공하고,
ii) 샘플 준비의 기본 사항을 설명하며,
iii) 이를 통해 답을 얻을 수 있는 생물학적 질문들의 예제를 포함하였으며,
iv) vEM에 대한 이해와 이를 성공적으로 잘 사용하기 위한 커뮤니티 vEM 리소스를 소개합니다.

Webinar 2: Sample Preparation for Volume EM

Speakers:

  • Christel Genoud, Ph.D, Senior Lecturer, Faculty of Biology and Medicine & CEO of the Dubochet Center for Imaging. EPFL and Universities of Lausanne, Geneva, and Bern, Switzerland
  • Corrado Cali, Ph.D, Associate Professor, Department of Neuroscience, University of Turin, Italy
  • Jean Daraspe, Expert Scientist, Deputy Head, Universite de Lausanne

이 웨비나에서는 샘플 준비부터 데이터 수집 및 처리에 이르기까지 volume EM의 다양한 측면에 샘플 준비가 미치는 영향을 탐구하는 것을 목표로 합니다. 샘플 준비부터 데이터 획득 및 처리까지의 영향에 대해 다룰 것입니다. 해당 분야의 복잡성과 넓은 폭으로 인해 모든 경우에 적용할 수 있는 하나의 접근 방식은 불가능하지만, 우리는 일반적인 문제와 필수적인 고려 사항에 대해 살펴보는 것을 목표로 합니다. 세션은 세 부분으로 구성됩니다.

먼저, Christel Genoud는 시료의 고정, contrast 방법 및 embedding 종류와 같은 요인이 결과 이미지의 해상도, 이미지 획득 속도 및 결과 이미지의 전반적인 품질에 어떤 영향을 미치는지에 대해 자세히 알아볼 것입니다. 다음으로, Jean Daraspe는 이미지 획득의 특정 목표와 원하는 결과에 따라 샘플 마운팅 및 트리밍의 가변성을 보여주는 실제 사례를 제시할 것입니다. 그는 stub이나 블록에서 관심 영역을 타겟팅하기 위한 전략을 제안하고, 마운팅 기술이 어떻게 차징 현상 및 이미징 조건 모두에 영향을 미칠 수 있는지에 대해 논의할 것입니다. 마지막으로, Corrado Cali는 micrograph processing에 중점을 두어 샘플 준비가 이미지 해석 뿐만 아니라 재구성의 용이성에도 어떻게 영향을 미치는지를 보여줄 것입니다. 그는 특히 전처리 중 이미지 parameter를 세밀하게 조정하여 다양한 세포 유형을 식별하는데 도움을 주고, 이미지 segmentation 작업을 향상시키는 것에 중점을 둘 것입니다.

전반적으로 이 웨비나는 참석자들에게 고유한 연구 요구 사항에 맞게 샘플 준비 기술을 비판적으로 평가하고 향상시킬 수 있는 구체적인 예시와 인사이트를 제공하는 것을 목표로 합니다.

Webinar 3: Array Tomography: a flexible and accessible volume EM technique

Speakers:

  • Luke Noon, Ph.D, Principal Investigator, CIPF research institute
  • Corrado Cali, Ph.D, Associate Professor, Department of Neuroscience, University of Turin, Italy
  • Jemima Burden, Ph.D, Head of Electron Microscopy, University College London

Array Tomography는 연속으로 초박 단면을 잘라 substrate 위에 수집한 다음 SEM에서 이미징하여 해당 샘플의 3D 표현을 구현하는 volume EM 기술입니다.
이 기술의 비파괴적 특성과 substrate 위에 놓인 단면의 안정성으로 인해, array는 자동화된 이미지 획득의 반복 세션을 처리할 수 있으며, 사용자의 요구사항과 데이터 처리 능력에 따라 무제한의 새로운 관심 영역을 제공합니다.

이 웨비나 에서 Jemima Burden은 Array Tomography 워크플로우를 소개하고, 이러한 단계가 어떻게 array tomography를 보다 유연한 volume EM 기술 중 하나로 만드는데 기여하는지를 소개합니다.
또한 어떻게 생명의학 및 임상 연구자, 공실관 및 커뮤니티 그룹에게 실질적인 혜택을 제공하는지 소개합니다. 

Ian White는 많은 전자현미경 연구실이 이미 갖추고 있는 표준 장비를 사용하여 array tomography가 어느 정도로 모든 사용자가 실제로 접근할 수 있는 volume EM 기술에 대해 소개합니다.
또한, 지금 바로 당신의 연구에 array tomography의 이점을 활용하는데 도움이 될 수 있도록 현재 활발하게 활동하고 있는 array tomograhy 커뮤니티에서 이미 공유된 팁과 요령을 소개합니다.

마지막으로, Luke Noon은 연구자의 관점으로, 이 놀라운 기술을 활용하여 간 신경 말단의 추적 및 재건을 위해 간 조직을 샘플링하는 그의 실험실에서 진행하는 연구의 영역을 어떻게 변화시켰는지 소개합니다. 

Webinar 4: Automated volume EM with serial block-face imaging 

Speaker

  • Laura Matino, Research fellow, School of Medicine and Surgery, Università degli studi di Milano Bicocca

생물학적 구조와 기능을 완벽하게 이해하기 위해서는 그것들의 원래 모습을 더 잘 나타내기 위한 3차원 이미징이 필요합니다. SBF-SEM은 slice-and-view 자동화 방식으로 볼륨 정보를 캡처할 수 있는 새로운 기회를 제공합니다.

이 웨비나에서는 SBF-SEM 장비의 혁신적인 Volutome 기술과 개선된 분해능, 속도 그리고 자동화에 중점을 두고 소개합니다.
다음으로, 조직 준비 속도를 높이면서 동시에 샘플 보존 및 좋은 결과 contrast를 보장하는 세 가지 다른 일괄 염색 절차에 대해 비교합니다.
제일 좋은 최종 이미징 결과를 얻기 위한 전략(즉, 마운팅 기법, 샘플 discharge를 위한 focal charge compensation)을 제안할 뿐만 아니라 3D reconstruction 을 위한 접근 방법도 검토합니다. 

vEM웨비나 시리즈는 2024년 1월부터 매월 한 개의 회차씩 공개됩니다. 다음 웨비나 시리즈를 기대해주세요.!

웨비나 발표자

Kirk Czymmek

Principal Investigator, Director, Advanced Bioimaging Laboratory Donald Danforth Plant Science Center

Dr. Kirk Czymmek received his Ph.D. in Botany and Plant Pathology and has over 30 years’ experience dedicated to advanced microscopy techniques including most forms of light, x-ray, electron microscopy and correlative microscopy. His work has focused on developing and applying cutting-edge microscopy tools for imaging cells, tissues, and biomaterials.

Christel Genoud, Ph.D

Senior Lecturer, Faculty of Biology and Medicine & CEO of the Dubochet Center for Imaging EPFL and Universities of Lausanne, Geneva, and Bern, Switzerland

Christel Genoud is an electron microscopist with a background in neuroscience. She studied at the University of Lausanne and got her PhD studying the plasticity of the mouse cortex with electron microscopy under the supervision of Graham Knott. She then went in industry and worked for a company to develop and launch the volumeSEM technique inspired by the microtome developed by W. Denk. In 2008, she joined the Friedrich Miescher Institute in Basel (a Novartis Research Foundation affiliated to the University of Basel) and built an EM facility focuses on volume SEM techniques. From 2016-2020, she managed as well the cryo-EM facility of the FMI shared with Novartis contributing to its creation. Since 2020, she is leading the Em facility of the University of Lausanne. In 2022, she has been nominated CEO of the Dubochet Center for Imaging, a multi-institutional cryo-EM center with platforms in three universities , Lausanne, Geneva and Bern as well as at EPFL.

Corrado Cali, Ph.D.

Associate Professor, Department of Neuroscience University of Turin, Italy

Corrado Calì was trained an electronic engineer at Politecnico di Torino, Italy. He completed his MSc in 2006, in the lab of Henry Markram at EPFL (Lausanne, Switzerland), where he became interested in neuroscience. In the same year he joined the lab of Paola Bezzi at UNIL (University of Lausanne, Lausanne, Switzerland), where he got his doctoral degree in 2012. His research was focused in elucidating the physiological role of astroglial cells in the modulation of synaptic transmission, by releasing neuroactive compounds (so called "gliotranmsission"). After one year as postdoctoral fellow in Graham Knott’s lab, where he enriched and deepend his skills in the state-of-the-art electron microscopy techniques, he joined Pierre Magistretti’s lab in KAUST (King Abdullah University of Science and Technology, Thuwal, Saudi Arabia). Here, he investigated the mechanisms of metabolic support of astrocytes to neurons using morphological and 3D imaging approaches. In particular, he pioneered the use of VR (virtual reality) in neuroscience and is actively exploring scientific visualization approaches for explorative analysis of sparse and dense reconstructions of the CNS from serial-section Electron Microscopy. His interests in 3D visualization and augmented reality led him to establish a company, Intravides (Torino, Italy) with a more clinical focus, developing an Augmented Reality medical device to assist and improve neurosurgical training and practice. Since February 2020, he joined the department of Neuroscience of the University of Torino (Italy), and is now associate professor of Human Anatomy.

Jean Daraspe

Expert Scientist, Deputy Head Universite de Lausanne

Jean obtained his master’s degree in plant sciences at the University of Paris XI in 2005 using confocal microscopy. He acquired his knowledge of electron microscopy after joining the team of Dr. Jean-Marc Verbavatz at the CEA in Saclay, France. Jean joined the EMF in 2008 as a research scientist. He is in charge of all aspects of sample preparation available at the EMF for transmission electron microscopy (TEM) preparation and imaging, using his years of practical experience with biological samples. He is also involved in the development of informatics tools for the automatic image acquisition and analysis of bio-EM samples. Jean trains users in electron microscopy during one-on-one hands-on training sessions and in workshops given by the facility.

Jemima Burden, Ph.D

Head of Electron Microscopy, University College London

Jemima is Head of Electron Microscopy at the Laboratory for Molecular Cell Biology (LMCB) at University College London (UCL). She received her BSc from University of Bath and her PhD from Imperial College London, where her fascination for microscopy began, before specialising in electron microscopy at the LMCB.

Ian White, Ph.D

Deputy Head of Electron Microscopy, LMCB

Ian is Deputy Head of Electron Microscopy at the LMCB. Having completed his PhD at the University of Leeds and a postdoctoral position at the University of Sheffield, Ian moved to UCL where he began to learn the techniques involved in biological electron microscopy, before joining the LMCB as a specialist.

Laura Matino

Research fellow, School of Medicine and Surgery, Università degli studi di Milano Bicocca

Laura Matino received her education in biomedical engineering at Università degli studi di Napoli Federico II where she completed her MSc in 2017. She then joined the Tissue-electronics research group at the Center of Advanced Biomaterials for Healthcare (Istituto Italiano di Tecnologia in Naples) as PhD student, shedding light on novel aspects of neural behavior from the interaction with micro and nanostructured platforms. During her doctoral journey, Laura acquired knowledge of both optical and electron microscopy techniques. Subsequently, she deepened her skills in volume electron microscopy after joining M.D. Guido Cavaletti’s research team at Bicocca School of Medicine and Surgery (Università degli studi di Milano Bicocca), where she optimized biological sample preparation, acquisition and 3D reconstruction of peripheral nervous tissues from serial-section electron microscope imaging.

Luke Noon, Ph.D.

Principal Investigator, CIPF research institute

Luke Noon is principal investigator and head of the Metabolic Growth Signals and Regenerative Medicine Laboratory at the CIPF research institute (Valencia, Spain). His research focuses on how metabolic disease impacts tissue homeostasis and wound healing, with particular emphasis on how changes in peripheral innervation impair regeneration. After training as a zoologist, Luke transitioned to endocrinology and cell/tissue biology where he has developed expertise in Schwann cells, animal models of diabetes and liver disease. He has held postdoctoral positions in the UK (University College London), Spain (CIBERDEM, Valencia) and the USA (Icahn School of Medicine at Mount Sinai, New York). In this webinar, Luke describes how adopting AT-SEM has been a key step in developing a new methodology for mapping the connectivity of peripheral nerves – work performed in close collaboration with Jemima Burden and Prof. Alison Lloyd at the MRC Laboratory for Molecular Cell Biology (UCL, London).

Chris Parmenter, Ph.D.

Editor-in-chief Microscopy and Analysis, Wiley

Chris is a highly-educated chemist with a degree from the University of Hull and an industrial placement at Röhm GmbH in Germany. During his Ph.D. at Warwick University, he synthesized and characterized hydrophobic-hydrophilic block copolymers, and later took a Post-Doc role in electron microscopy. Currently, Chris is a Research Officer at the Nottingham Nanotechnology and Nanoscience Centre, where he is in charge of an FEI Quanta 3D FIB-SEM machine. His research focuses on the self-assembly of nanoscale molecules, particles, devices, and structures.

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Webinar #1: An Introduction to Volume EM

Webinar #2: Sample Preparation for Volume

Webinar #3: Easy access to volume EM with Array Tomography

Webinar #4: Automated volume EM with serial block-face imaging

Webinar #5: High-resolution ultrastructure in accurate proportions with FIB-SEM

Webinar #6: Image Processing and Visualization of volume EM data

Note: vEM 웨비나 시리즈는 2024년 1월부터 매월 한 회차씩 6월까지 공개됩니다.

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