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襄阳冷冻电镜技术哪里有

来源: 发布时间:2023年05月20日

冷冻电镜技术是在20世纪70年代提出的,早在20世纪70年代科学家们就利用冷冻电镜研究病毒分子的结构,头次提出了冷冻电镜技术的原理、方法以及流程的概念。冷冻电镜的发展:冷冻电镜到底是什么?从上世纪70年代兴起至今,冷冻电子显微技术(cryo-EM)已经跨越了40多年的发展历史,经历了冷冻制样、单颗粒图像分析和三维重构算法等关键性技术的突破。通俗而言,冷冻电镜就是在传统透射电子显微镜之上,加上了低温传输系统和冷冻防污染系统。虽然冷冻电镜技术属于前沿技术,但目前已经有利用冷冻电镜基于结构研发的药物进入临床试验。襄阳冷冻电镜技术哪里有

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冷冻电镜技术基本原理之电镜三维重构理论:D.DeRosier和A.Klug提出三维重构理论是借助一系列沿不同方向投影的电子显微像来重构被测物体的立体构型,利用计算机数字图像处理技术进行电子显微像三维重构测定生物大分子结构的概念和方法。透射电子显微镜成像过程中,电子束穿透样品,将样品的三维电势密度分布函数沿着电子束的传播方向投影至与传播方向垂直的二维平面上。运用中心截面定理,从而可以通过三维物体不同角度的二维投影在计算机内进行三维重构来解析获得物体的三维结构。低温电子显微镜技术原理冷冻电镜技术的研究,主要是冷冻成像和蛋白快速冷冻技术。

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冷冻电子显微镜技术之样品成像:低剂量辐照成像,普通的样品材料在进行TEM表征时,电子剂量越高,成像质量越好。但生物样品受到的辐照损伤却是和累积的辐照总剂量相关的。更详细一点说,随着辐照剂量的增加,辐照损伤对高分辨细节的破坏更严重。因此,为了尽可能地获得更多的细节,就必须要对样品采用用低剂量辐照成像。在冷冻电镜技术中,常用的低剂量辐照成像法有两种:冷冻电子断层扫描法,单颗粒分析成像法。冷冻电镜技术中的电子断层扫描技术(cryogeniccomputedtomography):进行断层扫描时,样品被连续不停地旋转,并在每个旋转角度上都进行一次成像。每一幅电子显微像是物体在不同投影方向的二维投影像,经傅立叶变换会得到一系列不同取向的截面,当截面足够多时,会得到傅立叶空间的三维信息,再经傅立叶反变换便能得到物体的三维结构。

冷冻电镜技术中的单颗粒分析法(Singleparticleanalysis,SPA):单颗粒技术获得投影的具体方法:制备很多具有同样结构的大分子样品,将其进行分散冷冻后进行随机的投影拍照,再通过计算模拟测定角度,对具有相同角度的粒子进行组合,突出其中更特殊、更容易解释的特征。单颗粒冷冻电镜是针对单个粒子进行重构的技术,但我们的研究对象往往是多构象或结构异质的蛋白,颗粒之间存在细微差别,这是一些蛋白质无法获得高分辨结构的重要原因之一。对于结构异质性样品的分析,我们需要首先将样品分成几个同质的子集,然后分别进行三维重建。由于单颗粒分析法理论成像分辨率更高,尤其在分析具有同质性结构的样品时表现出更方便、更优异的成像能力,因此得到了更普遍的应用。单颗粒分析法的研究对象可以是具有某种对称性的颗粒,也可是不具有任何对称性的蛋白分子或复合体,尤其是针对核糖体的表征。冷冻电镜技术之冷冻透射电镜通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备。

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低温透射电镜技术的应用:胶束体系对于浓度、pH、添加剂种类等液相环境条件的变化非常敏感,如果是干燥状态其结构与有液相完全不同,因此必须用低温透射电镜表征其结构。通常情况下,胶束有球状、囊泡状、棒状、层状、六角束状、洋葱状、蠕虫状等多种形状,应用低温透射电镜技术,囊泡、胶束的结构可以被原位的真实呈现出来,可清晰地观察到囊泡的完整性、分布、大小、融合等情况,而在普通电镜条件下,干燥后的囊泡的形状、结构很容易发生变化。同样,低温透射电镜也能够有效保持聚合物在液相的形态,可清晰地观察到聚合物的形态及聚集状态。目前,低温透射电镜在生物大分子的成像尤其是蛋白结构的解析方面已经取得了诸多突破的成果,相信在化学分子材料领域也会展现很好的应用前景。冷冻电镜技术中的单颗粒分析法在分析具有同质性结构的样品时表现出更方便、更优异的成像能力。黄石冷冻电镜技术用途

冷冻电镜技术,是用于扫描电镜的很低温冷冻制样及传输技术。襄阳冷冻电镜技术哪里有

为什么要做冷冻透射电子显微镜技术服务?a.反应样品溶液里结构:如有机分子组装成的微球、囊泡、胶束、纳米管、片层、水凝胶结构等(往往一般透射拍摄到的都是溶液挥发干了之后的结构,但是这样的结构无论是形貌和尺寸和溶液里都有一定差别,现在好多文章的审稿意见都会需要这类结构的透射照片在溶液里的真实形貌,说简单了就是让补一个冷冻透射);b.不稳定的纳米结构:比如经不起强电子束照射的样品(MOF、COF等若相互作用力结合的材料,如金属配位、氢键相互作用、亲疏水作用力、ππ堆叠等)在强电子束照射下结构会坍塌,冷冻电镜全程在-160℃下可以做到对样品损害较小;c.生物类分子好多都需要冷冻,因为生物分子本身都需要在水或者血液等存活,一些生物样品构筑的一些纳米结构,如纳米微球、囊泡、膜、多孔材料等等。襄阳冷冻电镜技术哪里有

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