合肥冷凍透射電子顯微鏡技術方案

來源: 發(fā)布時間:2023-11-12

冷凍電鏡技術中的單顆粒分析法(Singleparticleanalysis,SPA):單顆粒技術獲得投影的具體方法:制備很多具有同樣結構的大分子樣品,將其進行分散冷凍后進行隨機的投影拍照,再通過計算模擬測定角度,對具有相同角度的粒子進行組合,突出其中更特殊、更容易解釋的特征。單顆粒冷凍電鏡是針對單個粒子進行重構的技術,但我們的研究對象往往是多構象或結構異質的蛋白,顆粒之間存在細微差別,這是一些蛋白質無法獲得高分辨結構的重要原因之一。對于結構異質性樣品的分析,我們需要首先將樣品分成幾個同質的子集,然后分別進行三維重建。由于單顆粒分析法理論成像分辨率更高,尤其在分析具有同質性結構的樣品時表現(xiàn)出更方便、更優(yōu)異的成像能力,因此得到了更普遍的應用。單顆粒分析法的研究對象可以是具有某種對稱性的顆粒,也可是不具有任何對稱性的蛋白分子或復合體,尤其是針對核糖體的表征。冷凍電鏡技術中單顆粒分析法優(yōu)點:樣品受總輻射值??;對稱顆粒的解析分辨率更高。合肥冷凍透射電子顯微鏡技術方案

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冷凍電子顯微鏡技術步驟之圖像采集:冷凍的樣品通過專門的設備一冷凍輸送器轉移到電鏡的樣品室。在照相之前,必須觀察樣品中的水是否處于玻璃態(tài),如果不是則應重新制備樣品。由于生物樣品對高能電子的輻射敏感,照相時必須使用較小曝光技術。經過透射電子顯微鏡中一系列復雜的過程,較終在記錄介質上會形成樣品放大幾千倍至幾十萬倍的圖像。利用計算機對這些放大的圖像進行處理分析即可獲得樣品的精細結構。近年來,一個技術上的重大突破是高分辨率圖像采集設備的開發(fā)與應用?;诨パa金屬氧化物半導體(CMOS)技術開發(fā)的直接探測電子成像的裝置使電子顯微放大圖像的信噪比相對過去所使用的底片或電荷耦合元件(CCD)有了很大提高、進而提高了成像的質量。珠海低溫冷凍透射電子顯微鏡技術服務冷凍電鏡技術中的單顆粒分析法在分析具有同質性結構的樣品時表現(xiàn)出更方便、更優(yōu)異的成像能力。

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冷凍電鏡技術原理之電子斷層掃描成像技術:通過在顯微鏡內傾轉樣品從而收集樣品多角度的電子顯微圖像并對這些電子顯微圖像根據(jù)傾轉幾何關系進行重構的方法稱為電子斷層掃描成像技術。該方法主要應用于細胞及亞細胞器,以及沒有固定結構的生物大分子復合物(分子量范圍為800kD),Zgao分辨率約2nm。冷凍電鏡的分類:目前我們討論的冷凍電鏡基本上指的都是冷凍透射電鏡,但是如果我們以使用冷凍技術的角度定義冷凍電鏡的話,冷凍電鏡主要可以分為冷凍透射電鏡、冷凍掃描電鏡、冷凍蝕刻電子顯微鏡。

冷凍電鏡技術的原理:透射電鏡成像過程中,電子束穿透樣品,將樣品的三維電勢密度分布函數(shù)沿著電子束的傳播方向投影至與傳播方向垂直的二維平面上。1968年,AronKlug發(fā)現(xiàn)ZX截面定理,提出可以通過三維物體不同角度的二維投影在計算機內進行三維重構來解析獲得物體的三維結構。根據(jù)這一原理,利用透射電鏡獲得生物樣品多個角度的放大電子顯微圖像,即有可能在計算機里重構出它的三維空間結構。在冷凍電子顯微學結構解析的具體實踐中,依據(jù)不同生物樣品的性質及特點,可以采取不同的顯微鏡成像及三維重構方法。目前主要使用的幾種冷凍電子顯微學結構解析方法包括:電子晶體學、單顆粒重構技術、電子斷層掃描重構技術等,它們分別針對不同的生物大分子復合體及亞細胞結構進行解析。冷凍電鏡技術之冷凍蝕刻電子顯微鏡優(yōu)點:冷凍蝕刻的樣品,經鉑、碳噴鍍而制備的復型膜具有很強的立體感。

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冷凍電鏡技術究竟是什么呢?一直以來,科學家們不斷進行基礎生命科學的探究,探究細胞內的生命規(guī)律,為人類健康及其他學科提供借鑒。而分子是生命體中行使功能的較小單元,生命科學研究也逐步發(fā)展到了微觀生物分子的結構與功能研究階段,以期逐步加深對生命過程的認知。充分的基礎研究不只能幫助我們深刻認識生命過程,并且能夠幫助改善人類健康和提高人類生活質量??茖W家們能夠通過生命科學研究幫助確定新的藥物靶點,并進行基于靶點的藥物篩選,提高藥物研究的成功率、安全性和有效性。并且隨著生物制品尤其抗體大分子藥物的發(fā)展,冷凍電鏡技術越來越多地應用于活性生物分子結構的解析中。冷凍電鏡技術之冷凍透射電鏡優(yōu)點:樣品臺穩(wěn)定;第四是全自動,自動換液氮,自動換樣品,自動維持清潔。無錫冷凍電鏡技術哪里有

冷凍電鏡技術能夠揭示生物分子細節(jié)。合肥冷凍透射電子顯微鏡技術方案

冷凍電鏡技術基本原理之三維冷凍電鏡技術:樣品經過在液氮中的冷凍固定,使得生物大分子中的H2O分子以玻璃態(tài)的形式存在,保持低溫,將樣品放入顯微鏡,高度相干的電子作為光源從上面照射下來,透過樣品和附近的冰層,受到散射,利用探測器和透鏡系統(tǒng)把散射的信號成像記錄下來,再進行信號處理,較后利用三維重構的技術得到樣品的三維結構。冷凍電鏡技術的獨特優(yōu)勢分辨率高:光學顯微鏡的分辨率為0.2μm,透射電子顯微鏡的分辨率為0.2nm,透射電子顯微鏡在光學顯微鏡的基礎上放大了1000倍。合肥冷凍透射電子顯微鏡技術方案