徕卡课堂：Cryo-SEM分析技术在紫外线刺激防晒霜检测中的应用

EM ICE是唯一将光刺激与快速冷冻固定相结合的高压冷冻设备，也是神经生物学研究中使用最多的一种光遗传学方法。同时这种方法对于制药或化妆品行业也非常值得研究，可用来深入了解UV（紫外线）照射对其目标结构的影响。本文举例说明UV（紫外线）照射对防晒霜超微结构的影响。

高压冷冻
 
将防晒霜*小心地涂抹在3 mm镀铜/镀金载体的100 μm切口上，再盖上3 mm的蓝宝石圆盘。使用Leica EM ICE对防晒霜样本进行高压冷冻，然后在没有光刺激的情况下再次高压冷冻。实际冷冻之前，光刺激样本在UV（紫外线）光照下曝光500毫秒（连续曝光）。

 
转移、镀膜和Cryo-SEM
  
在一个预冷的Leica EM VCM冷冻工作站中，将3mm样品托和蓝宝石片与冷冻后的样品形成的三明治结构固定在一个通用型样品台上，然后通过Leica EM VCT500传输杆将样品台传输进Leica EM ACE600中。样品在-110℃下（等待10分钟后），用压裂刀将蓝宝石圆盘（顶面）剥离样本进行压裂。
 
接下来在-100℃下对样品进行部分升华（保持15秒）再溅射2nm厚度铂金膜。然后使用Leica EM VCT500传输杆将样品转移到FEI Inspect S50扫描电子显微镜（SEM）的Leica EM VCT500低温冷冻台上，传输过程中Leica EM VCT500传输杆可将样品保持在高真空条件并主动冷却。在Cryo-SEM（高强度：30kV）下获得二次电子图像。

 

图1：无UV（紫外线）曝光的防晒霜高压冷冻

 
结果
 
防晒霜结构通常都能够吸收高能紫外线并以低能射线的形式释放能量。UV（紫外线）衰减效力取决于无机颗粒的粒径、有机成分的性质以及各成分的具体比例。这种构成上的特异性将决定防晒系统对UV（紫外线）的吸收和散射比率。图像中描述了防晒霜样本在UV（紫外线）下曝光500毫秒后的结构变化，并与未经UV（紫外线）曝光的相同样本进行了比较。

 

图2：UV（紫外线）曝光后5秒的防晒霜高压冷冻

 
样品制备于2015年5月由奥地利维也纳徕卡显微系统公司的Cveta Tomova博士和Saskia Mimietz-Oeckler博士负责完成。图片由奥地利维也纳自然资源和生命科学大学Dietmar Pum教授于2015年5月拍摄。
  
*产品的商标和SPF（防晒系数）有意不予提及。
 
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