国家标准计划《微束分析 体电子显微术 生物材料的聚焦离子束扫描电子显微镜三维成像方法》由 TC38（全国微束分析标准化技术委员会）归口 ，主管部门为国家标准委。

主要起草单位 浙江大学 。

随着二十一世纪人们对生命科学的深入研究，获得生物材料三维结构和动态变化的信息变得尤为重要和迫切。

近年来一项新兴的体电子显微学技术(Volume Electron Microscopy，vEM)得到了蓬勃发展,被《自然》杂志评为 2023 年最值得关注的技术之一。

该技术主要是对树脂包埋样品，通过连续超薄切片及序列成像、扫描电镜原位块表面序列成像、扫描电镜原位聚焦离子束切割成像等不同技术手段获取连续电镜图像，然后经过计算机图像处理和结构分割等手段，最终获得三维大体积高分辨率电子显微体数据的方法。

该技术最大的特点是以纳米分辨率揭示完整细胞、组织和小型模型生物的三维结构，可获取样品内部结构的三维全貌，大大提高实验数据的可靠性，可以极大地提高人们对生命现象超微结构的理解。

常用体电子显微技术主要包括：①连续切片电子断层扫描成像技术；②连续切片透射电镜成像技术；③连续切片扫描电镜成像技术；④连续块表面扫描电镜成像技术；⑤聚焦离子束扫描电镜成像技术。

目前扫描电镜优异的成像性能和成熟的高通量自动化图像采集技术使得基于扫描电镜的大尺度体电子显微成像的应用更为普遍，其中聚焦离子束扫描电子显微镜成像技术（focused ion beam-scanning electron microscopy，FIB-SEM）可达3 nm的Z轴分辨率，是小体积生物样品三维重构的最佳方法之一。

我国近几年随着重点高校、科研机构高端科学仪器以及技术人才的持续引进，体电子显微技术得到了快速发展，以浙江大学、西湖大学、中科院生物物理所、南方科技大学、北京大学、清华大学等为代表的一批生命科学研究者和电镜工作者应用该前沿技术，尤其是FIB-SEM成像技术，在神经科学、细胞生物学、医学、植物学、昆虫学、微生物学等领域取得了一系列重大科研成果，技术也得到了长足的进步。

然而，由于各家实验室起点不同，电镜技术人员对该项技术的熟悉掌握程度参差不齐，通常仅有文献中的方法参考，并没有一个具体的操作技术标准可以遵循，最终得到的实验结果可能不尽人意，仪器也难以发挥最大的效能。

为了规范FIB-SEM三维成像技术中的样品制备及图像数据采集方法，正确指导生物样品体电子显微学研究工作，制定生物样品的聚焦离子束扫描电镜三维成像技术国家标准十分必要。

对于促进相关领域的高水平科学研究以及生物超微结构的检测，使我国该领域的整体研究水平保持国际先进水平具有十分重要的意义。

本标准制定后，将在我国分析测试机构、高等院校及科研院所的体电子显微技术应用研究及检测工作中作为检测依据而广泛采用，对于促进我国社会进步和国民经济发展具有很重要的价值。

浙江大学等单位应用体电子显微技术开展高水平科学研究已有7年多历史，承担了国家自然科学基金地区重点科研项目“植物布尼亚病毒诱导病理囊泡的机制及对病毒系统侵染的调控作用（U1802235）”、国家自然科学基金区域创新发展联合基金项目“南方水稻黑条矮缩病毒SRBSDV致瘤过程与分子机制研究（U20A2037）”等国家级项目，先后开展了对医学神经生物学、植物学、植物病毒学、昆虫学、环境科学等研究。

在国际上首次应用大尺度SBF-SEM三维电镜技术重构出稻飞虱纳米分辨率的三维结构，揭示了其内部组织器官尤其是口器和气管系统结构与功能的关系。

应用FIB-SEM三维电镜技术重构出番茄斑萎病毒TSWV在寄主植物细胞的内质网系统内积累，首次发现了一种病毒细胞间运输的长通道结构，为病毒的发生和运输提供了新的见解。

先后在eLife、Plant Cell and Environment、New phytologist、Journal of Structural Biology等国际知名刊物上发表了一系列高水平论文，并获得一项国家发明专利授权《郭建胜等，一种用于扫描电子显微镜三维结构重建实验的冷冻样品处理方法，专利号ZL2022 1 0041927.4》。

经过多年的实践，在样品制备、聚焦离子束扫描电镜图像采集和三维重构方法上积累了丰富的经验，仪器设备条件也不断完善，具备了制定本标准良好的研究基础和实验条件。

其他参与人也在体电子显微技术领域耕耘多年，作为多年的合作伙伴，其研究水平和技术经验在国内处于领先地位，完全具备参与本标准制定的能力。

范围：规定了基于聚焦离子束扫描电子显微镜进行生物样品体电子显微成像的技术要求与规范。适用于各种类型聚焦离子束扫描电镜系统，所检测的样品类型包括细胞、动植物组织、微生物等。 主要技术内容：1、术语和定义；2、仪器及成像原理；3、仪器设备、试剂和材料、环境条件试样准备；4、样品，包括样品类型、制样要求、制样方法（醛类固定剂固定、四氧化锇后固定、铀和铅块染、脱水、树脂渗透与包埋、修块、镀铂金保护层等）；5、聚焦离子束扫描电镜图像采集：包括制作用于离子束和电子束识别的标记物，设置离子束切割时样品台倾转角度、切割位置、切割厚度与深度、加速电压和束流，设置收集三维数据时样品台倾转角度和工作距离、电子束加速电压和束流、软件自动对焦时电子束驻留时间、最大焦距与最小焦距、自动聚焦次数，图像尺寸和驻留时间等。6、图像数据的三维重构；7、结果报告；8、安全注意事项；9、附录；10、参考文献。