X射線微計算機斷層掃描（micro-CT）是一種應用于內部解剖和生物體形態研究中的常規無創性技術。 在樣本旋轉過程中，micro-CT掃描可從多個特定角度獲得一系列投影并生成一組灰度圖。幾年來，隨著實驗室級micro-CT成像系統的數量不斷增長，越來越多的研究人員開始使用該技術。

類似于其它成像技術（如掃描電子顯微鏡），micro-CT幾乎可在任何條件下研究生物樣本（例如新鮮、干燥環境或防腐劑中）。Micro-CT是對骨骼、牙齒和殼體進行3D研究的理想技術，但應用于軟組織分析時，會極大地受制于低吸收對比度，這主要是由于組織樣品中存在低原子序數組成的化合物。為克服這一局限性，我們可以應用多種方法，如各種染色和/或干燥技術，以及相位對比強反差圖像。盡管如此，在條件允許的情況下，應盡量使用干燥的樣本進行分析，因為相比在液體中掃描的樣本，干燥樣本的信噪比明顯更高。干燥精細生物樣本時，相比化學或空氣干燥等方法，臨界點干燥更加高效，因為它可以有效降低組織收縮和變形的程度，保留樣本的原本結構。

偽蝎肌肉組織微計算機斷層掃描案例 

簡 介

樣本：偽蝎（擬蝎屬）

使用臨界點干燥方法處理偽蝎，隨后通過X射線微計算機斷層掃描（micro-CT）檢測解剖特性，尤其是肌肉組織。

步 驟

樣本架：將樣本移至多孔樣品籃，蓋上濾盤，插入支架，放到樣品倉內。

固定和脫水

• 乙醇（70%）：隔夜

• 乙醇（80%、90%、96%、100%）：2 × 10 分鐘

• 碘染色（100%乙醇中1%碘溶液）：隔夜

• 乙醇（100%）：2 × 10 分鐘

CPD300全自動程序

固定和掃描

將干燥后的樣本粘在昆蟲針上，使用Xradia MicroXCT-200 X射線成像系統（Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc.美國普萊森頓）對樣品進行掃描。

圖1：偽蝎前體三維重建圖像（通過外視圖和內視圖可視化肌肉組織）。該數據由德國格賴夫斯瓦爾德大學的Elisabeth Lipke和Peter Michalik博士提供。

昆蟲腦部微計算機斷層掃描方案

簡 介

樣本：麗蠅（叉葉綠蠅）

使用臨界點干燥方法處理麗蠅樣品，隨后通過X射線微計算機斷層掃描（micro-CT）檢測神經解剖學特性。

步 驟

樣本架：將樣本單獨放在節肢動物樣品籃中。

固定和脫水

• Bouin固定液：隔夜

• 0.1 M 磷酸鹽緩沖液（1.8%的蔗糖，pH 7.2）：3 × 10 分鐘

• 乙醇（60%、70%、80%、 90%、96%、100%）：2 × 10 分鐘

• 碘染色（100%乙醇中1%碘溶液）：隔夜

• 乙醇（100%）：2 × 10 分鐘

CPD300全自動程序

固定和掃描

將干燥后的樣本粘在昆蟲針上，使用Xradia MicroXCT-200 X射線成像系統（Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc.美國普萊森頓）掃描樣品。

圖2：麗蠅頭部和腦部的三維重建和虛擬截面圖像。該數據由德國格賴夫斯瓦爾德大學的Elisabeth Lipke和Peter Michalik博士提供。

昆蟲幼蟲的微計算機斷層掃描方案

簡 介

樣本：紅血蟲（蚋幼蟲）

使用臨界點干燥方法處理紅血蟲樣品，隨后通過X射線微計算機斷層掃描（micro-CT）重建內部解剖結構。

步 驟

樣本架：將樣本單獨放在節肢動物樣品籃中。

固定和脫水

• 2.5%Glutardialdehyde（0.1M的磷酸鹽緩沖液）：隔夜

• 0.1 M 磷酸鹽緩沖液（1.8%的蔗糖，pH 7.2）：3 × 10 分鐘

• 乙醇（60%、70%、80%、 90%、96%、100%）：2 × 10 分鐘

• 碘染色（100%乙醇中1%碘溶液）：隔夜

• 乙醇（100%）：2 × 10 分鐘

CPD300全自動程序

固定和掃描

將干燥后的樣本粘在昆蟲針上，使用Xradia MicroXCT-200 X射線成像系統（Carl Zeiss X-ray Microscopy, Inc.美國普萊森頓）掃描樣品。  

圖3：多種器官系統的紅血蟲的三維重建和虛擬截面圖像。該數據由德國格賴夫斯瓦爾德大學的Elisabeth Lipke和Peter Michalik博士提供。