クライオ電子線トモグラフィー
電子顕微鏡(EM)では、試料のイメージングは高真空条件下で行われる。こうした真空条件は、細胞などの生体試料には適していない。水は沸騰し、圧力差によって細胞は破裂する可能性がある。そのため室温でのEM手法では、試料は固定や脱水による調製が行われる。生体試料を安定化する他のアプローチとしては、試料の凍結がある(cryo-EM)。Cryo-EMの他の手法と同様に、cryo-ETのための試料(一般的には小さな細胞(細菌や古細菌)またはウイルス)は標準的な水溶媒中で調整され、EM用グリッドに載せられる。その後、グリッドを寒剤(一般的には液体エタン)へと突っ込むことで、水分子が結晶格子へと再配置する前に急速凍結が行われる。その結果形成される状態は「ガラス状」の氷と呼ばれ、脂質膜など凍結によって通常は破壊されてしまう細胞構造も本来の構造が維持される。急速凍結試料が温まって水の結晶化が起こることがないよう、液体窒素温度での保管とイメージングが行われる。
試料は透過型電子顕微鏡(TEM)でイメージングが行われる。電子線トモグラフィーの他の手法と同様、試料は電子線に対して様々な角度で傾けられ、各傾斜角で画像取得が行われる(一般的には−60°から+60°まで、1°または2°ずつ)。その後、この一連の画像(tilt-series)は計算機によって、目的の物体周辺の三次元画像へと再構成される。この三次元画像はトモグラム(tomogram)と呼ばれる。