冷凍電鏡技術(shù)基本原理之電鏡三維重構(gòu)理論：D.DeRosier和A.Klug提出三維重構(gòu)理論是借助一系列沿不同方向投影的電子顯微像來(lái)重構(gòu)被測(cè)物體的立體構(gòu)型，利用計(jì)算機(jī)數(shù)字圖像處理技術(shù)進(jìn)行電子顯微像三維重構(gòu)測(cè)定生物大分子結(jié)構(gòu)的概念和方法。透射電子顯微鏡成像過(guò)程中，電子束穿透樣品，將樣品的三維電勢(shì)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。運(yùn)用中心截面定理，從而可以通過(guò)三維物體不同角度的二維投影在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行三維重構(gòu)來(lái)解析獲得物體的三維結(jié)構(gòu)。冷凍電鏡技術(shù)之冷凍蝕刻電子顯微鏡優(yōu)點(diǎn)：樣品通過(guò)冷凍，可使其微細(xì)結(jié)構(gòu)接近于活的狀態(tài)。蕪湖生物冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)

單顆粒冷凍電鏡技術(shù)：生物大分子快速冷凍后，在低溫下利用透射電子顯微鏡對(duì)結(jié)構(gòu)均一、分散的全同樣品顆粒進(jìn)行成像，再經(jīng)圖像處理及重構(gòu)計(jì)算獲得樣品的三維結(jié)構(gòu)?？裳芯可锎蠓肿釉谌芤褐械慕Y(jié)構(gòu)及構(gòu)象變化、無(wú)需結(jié)晶、所需樣品量相對(duì)較少，適合于蛋白質(zhì)、病毒等生物大分子及其復(fù)合物的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究。樣品制備：可以根據(jù)樣品、電鏡載網(wǎng)和其他使用條件，摸索合適的單顆粒樣品制備條件，純化、收集濃度范圍從幾微升50nM至5uM濃度的蛋白溶液來(lái)制備單顆粒電鏡樣品。在-196℃時(shí)，組織中的生物大分子能夠長(zhǎng)期保持穩(wěn)定性、細(xì)胞活性及組織微觀結(jié)構(gòu)，同時(shí)，在低溫下，生物樣品耐受電子輻照劑量增強(qiáng)，且其在電鏡鏡筒的高真空環(huán)境中脫水變形的問(wèn)題也得以解決。Vitrobot和EMGP2均能夠提供快速、簡(jiǎn)單、可重復(fù)的安自動(dòng)化樣品玻璃化制備過(guò)程，其在恒定的物理和機(jī)械條件下（如溫度、相對(duì)濕度、吸濕條件和冷凍速度）對(duì)樣品進(jìn)行冷凍固定確保生物樣品在低溫狀態(tài)下仍保持天然構(gòu)象。合肥透射電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)中心冷凍電鏡技術(shù)之冷凍透射電鏡是將樣品冷卻到液氮溫度，用于觀測(cè)蛋白、生物切片等對(duì)溫度敏感的樣品。

冷凍電鏡技術(shù)的原理：透射電鏡成像過(guò)程中，電子束穿透樣品，將樣品的三維電勢(shì)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(guò)三維物體不同角度的二維投影在計(jì)算機(jī)內(nèi)進(jìn)行三維重構(gòu)來(lái)解析獲得物體的三維結(jié)構(gòu)。根據(jù)這一原理，利用透射電鏡獲得生物樣品多個(gè)角度的放大電子顯微圖像，即有可能在計(jì)算機(jī)里重構(gòu)出它的三維空間結(jié)構(gòu)。在冷凍電子顯微學(xué)結(jié)構(gòu)解析的具體實(shí)踐中，依據(jù)不同生物樣品的性質(zhì)及特點(diǎn)，可以采取不同的顯微鏡成像及三維重構(gòu)方法。目前主要使用的幾種冷凍電子顯微學(xué)結(jié)構(gòu)解析方法包括：電子晶體學(xué)、單顆粒重構(gòu)技術(shù)、電子斷層掃描重構(gòu)技術(shù)等，它們分別針對(duì)不同的生物大分子復(fù)合體及亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行解析。

單顆粒冷凍電鏡技術(shù)二維圖像分析——顆粒圖像的匹配與分類(lèi)：二維顆粒圖像的分類(lèi)是獲取三維結(jié)構(gòu)過(guò)程的第一步。對(duì)二維圖像的分析包括兩部分：顆粒圖像的匹配和顆粒圖像的分類(lèi)。匹配的過(guò)程通常會(huì)對(duì)顆粒圖像應(yīng)用一些變換操作，通過(guò)關(guān)聯(lián)函數(shù)去判斷不同顆粒圖像之間的相似程度。圖像匹配的算法主要分為兩種，即不依賴(lài)模型的方法和基于模型的方法，取決于是否存在利用樣本先驗(yàn)信息得到的模板。隨著圖像匹配的完成，顆粒圖像需要進(jìn)行分類(lèi)。主要利用多元統(tǒng)計(jì)分析和主成分分析方法等算法，其他流行的二維顆粒分類(lèi)技術(shù)還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)，將圖像在二維空間自組織映射(self-organisingmapping，SOM)再進(jìn)行分類(lèi)和排序。二維圖像分析的目的是，首先通過(guò)圖像匹配消除旋轉(zhuǎn)和平移的誤差，利用類(lèi)內(nèi)緊致、類(lèi)間離散的原則進(jìn)行圖像分類(lèi)，較終可以對(duì)類(lèi)內(nèi)顆粒圖像進(jìn)行平均，提高信噪比，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高分辨率三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。冷凍電鏡技術(shù)之冷凍透射電鏡優(yōu)點(diǎn)：樣品臺(tái)穩(wěn)定;第四是全自動(dòng)，自動(dòng)換液氮，自動(dòng)換樣品，自動(dòng)維持清潔。

冷凍電鏡技術(shù)的應(yīng)用情況：近年來(lái)，冷凍電鏡技術(shù)在全球范圍被大眾所熟知，并且被越來(lái)越多的學(xué)術(shù)界和跨國(guó)制藥企業(yè)所采用。在藥物研發(fā)方面，多個(gè)跨國(guó)公司已經(jīng)將冷凍電鏡技術(shù)用于藥物發(fā)現(xiàn)。雖然冷凍電鏡技術(shù)屬于前沿技術(shù)，但目前已經(jīng)有利用冷凍電鏡基于結(jié)構(gòu)研發(fā)的藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)。冷凍電鏡技術(shù)在藥品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的應(yīng)用實(shí)例，進(jìn)一步說(shuō)明該技術(shù)在藥品（生物制品）的質(zhì)量方面有前瞻性的意義。在回顧技術(shù)應(yīng)用的同時(shí)，也看到了未來(lái)冷凍電鏡技術(shù)在新藥研發(fā)方面的幾個(gè)前瞻方向。我們相信冷凍電鏡在基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)、生物制劑高級(jí)結(jié)構(gòu)表征、冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中的質(zhì)量控制中將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。冷凍電鏡“分辨率改變”使其成為獲得優(yōu)于3?結(jié)構(gòu)的常規(guī)技術(shù)?；茨系蜏乩鋬鐾干潆婄R技術(shù)服務(wù)公司

冷凍電鏡技術(shù)的研究，主要是冷凍成像和蛋白快速冷凍技術(shù)。蕪湖生物冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)

冷凍電鏡技術(shù)解析結(jié)構(gòu)的一般流程是怎樣的？對(duì)樣品的要求是什么？冷凍電鏡解析蛋白結(jié)構(gòu)一般流程為：蛋白表達(dá)純化；負(fù)染樣品準(zhǔn)備：約2小時(shí)完成；負(fù)染樣品的數(shù)據(jù)收集：約8小時(shí)完成；冷凍樣品的準(zhǔn)備：約4小時(shí)完成；冷凍樣品的數(shù)據(jù)收集：48-120小時(shí)完成。三維結(jié)構(gòu)重建。冷凍電鏡解析蛋白結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白質(zhì)的要求：分子量：一般需要樣品的分子量在200kD以上。緩沖液：緩沖液中不能含有多糖，DMSO，甘油等有機(jī)物質(zhì)，這些會(huì)降低樣品的襯度，難以獲得高分辨的三維結(jié)構(gòu)。一般而言，緩沖液為20mMHepes，150mMNaCl。濃度：一般而言，可溶性蛋白濃度應(yīng)在1mg/ml左右，膜蛋白應(yīng)保證濃度在5mg/ml左右。體積：20ul足夠（前提是需要蛋白濃度達(dá)標(biāo)，做一個(gè)樣品3ul左右）。均一性：分子篩行為表現(xiàn)為單一的峰，均一性大于90%。蕪湖生物冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)

上海司鼎生物科技有限公司成立于2016-06-07，同時(shí)啟動(dòng)了以司鼎;OriCell為主的免疫印跡（WB)技術(shù)服務(wù)，熒光定量PCR技術(shù)服務(wù)，膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)，在體光纖成像記錄技術(shù)服務(wù)產(chǎn)業(yè)布局。是具有一定實(shí)力的醫(yī)藥健康企業(yè)之一，主要提供免疫印跡（WB)技術(shù)服務(wù)，熒光定量PCR技術(shù)服務(wù)，膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)，在體光纖成像記錄技術(shù)服務(wù)等領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)品或服務(wù)。隨著我們的業(yè)務(wù)不斷擴(kuò)展，從免疫印跡（WB)技術(shù)服務(wù)，熒光定量PCR技術(shù)服務(wù)，膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)，在體光纖成像記錄技術(shù)服務(wù)等到眾多其他領(lǐng)域，已經(jīng)逐步成長(zhǎng)為一個(gè)獨(dú)特，且具有活力與創(chuàng)新的企業(yè)。上海司鼎生物科技有限公司業(yè)務(wù)范圍涉及從事生物科技領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)開(kāi)發(fā)、技術(shù)轉(zhuǎn)讓、技術(shù)咨詢(xún)、技術(shù)服務(wù)，營(yíng)養(yǎng)健康咨詢(xún)服務(wù)，商務(wù)咨詢(xún)，計(jì)算機(jī)軟件開(kāi)發(fā)，化工原料及產(chǎn)品（除危險(xiǎn)化學(xué)品、監(jiān)控化學(xué)品、煙花爆竹、易制毒化學(xué)品），實(shí)驗(yàn)室設(shè)備，儀表儀器的銷(xiāo)售。 【依法須經(jīng)批準(zhǔn)的項(xiàng)目，經(jīng)相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)后方可開(kāi)展經(jīng)營(yíng)活動(dòng)】等多個(gè)環(huán)節(jié)，在國(guó)內(nèi)醫(yī)藥健康行業(yè)擁有綜合優(yōu)勢(shì)。在免疫印跡（WB)技術(shù)服務(wù)，熒光定量PCR技術(shù)服務(wù)，膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù)，在體光纖成像記錄技術(shù)服務(wù)等領(lǐng)域完成了眾多可靠項(xiàng)目。