低溫電子斷層成像三維重構（cryo-ET）技術是發展結構生物學和細胞生物學重要的研究手段。該技術可以得到更真實的接近天然狀態的細胞內部高分辨率的三維結構以及蛋白質大分子定位及相互作用的信息，是蛋白質組學研究的重要輔助手段被成為“可視化蛋白質組學”（Visual Approach to Proteomic）。常用的樣品制備方法–含水冷凍超薄切片技術，存在嚴重的壓縮、振顫、皺縮、斷裂以及載網附著能力差等，以及技術難度大，成功率低等問題。人們期望尋找到更理想的樣品制備方法。2006年M.Marko等人發現聚焦離子束方法加工的冷凍至玻璃態的生物樣品并未出現重結晶現象，由此開啟了利用聚焦離子束技術制備生物樣品含水冷凍超薄切片方法的探索。
該技術首先需要將細胞樣品滴到載網上，經過快速投擲液氮冷卻的乙烷中制得玻璃態的冷凍含水樣品，然后將樣品轉移到液氮溫度的自制的樣品座上，并一起轉移進雙束掃描電鏡樣品室低溫樣品臺中，進行FIB減薄操作。制備出的200nm厚的樣品轉移到低溫透射電鏡中進行數據成像和收集。圖1顯示了我們利用聚焦離子束法制備的冷凍含水切片的過程和冷凍含水切片樣品的透射電鏡照片，可見細胞內部的亞細胞結構，和一些大分子復合物的結構。
實驗結果表明，聚焦離子束是可以用以制備生物樣品的含水冷凍超薄切片的。然而，要作為一種成熟的技術應用于低溫電鏡生物樣品制備，還有很長的路要走，許多困難與技術難題需要深入探索與克服。
圖1.聚焦離子束法制備冷凍含水切片，(A)為載網支持膜上冷凍的細胞，(B)為粗切細胞剩余較厚的切片，（C）精細切割后較薄的切片。(D)低倍下投射電鏡觀察整個切片的結構（E）中等倍數小觀察切片中細胞結構的信息，（F）高倍觀察（E）中方框區域的結構（F）IMOD處理電子斷層成像數據后SF9細胞線粒體，微管(箭頭)和內部大分子復合物。