冷凍電子顯微鏡技術中電子斷層掃描重構技術:電子斷層掃描技術是從一個物體的投影圖像重構獲得物體內部結構的技術,通過獲取同一物體的多個連續(xù)角度下的二維投影圖來反向重構它的三維結構。簡單地說,電子斷層掃描技術就是將一個物體(樣品)沿著一個與電子束垂直的軸旋轉,每旋轉一個角度,采集這個物體在相對應方向上的二維投影像,通過對這些二維投影圖的處理(相互配準),將不同角度的二維投影圖反向重構(如加權背投影等方法),獲得樣品整體三維結構的技術。電子斷層成像適合于在納米級尺度上研究不具有結構均一性的蛋白、病毒、細胞器以及它們之間組成的復合體的三維結構。與電子晶體學和單顆粒技術相比,這種技術無需樣品顆粒具有結構同一性,也不強調樣品具有一定的對稱性。因此,雖然目前電子斷層成像所獲得的結構的分辨率(約4~10納米)不能與以上兩種技術相比,但其在研究非定形、不對稱和不具全同性的生物樣品的三維結構和功能中有著不可替代的作用。冷凍電鏡技術的研究,主要是冷凍成像和蛋白快速冷凍技術。東莞冷凍透射電子顯微鏡技術服務公司
冷凍電鏡技術工作流程:首先是樣品制備。高純度、高濃度的蛋白樣品溶液被滴在一個特制的樣品載網上面。載網由一張布滿小孔的超薄非晶碳薄膜和金屬支撐框架組成,在表面張力的作用下,微孔上會形成一層跨孔的薄水膜。將多余溶液吸走后,把載有蛋白溶液超薄膜的載網迅速投入到液態(tài)乙烷冷凍劑中使其快速冷凍,從而使蛋白質分散固定在玻璃態(tài)的冰膜中。然后電鏡圖像采集。選擇較有可能產生較佳圖像的較佳顆粒密度和玻璃態(tài)冰厚度的樣品。杭州低溫電子顯微鏡技術哪里有冷凍電鏡技術,是一種重要的結構生物學研究方法。
為什么要做冷凍透射電子顯微鏡技術服務?a.反應樣品溶液里結構:如有機分子組裝成的微球、囊泡、膠束、納米管、片層、水凝膠結構等(往往一般透射拍攝到的都是溶液揮發(fā)干了之后的結構,但是這樣的結構無論是形貌和尺寸和溶液里都有一定差別,現在好多文章的審稿意見都會需要這類結構的透射照片在溶液里的真實形貌,說簡單了就是讓補一個冷凍透射);b.不穩(wěn)定的納米結構:比如經不起強電子束照射的樣品(MOF、COF等若相互作用力結合的材料,如金屬配位、氫鍵相互作用、親疏水作用力、ππ堆疊等)在強電子束照射下結構會坍塌,冷凍電鏡全程在-160℃下可以做到對樣品損害較??;c.生物類分子好多都需要冷凍,因為生物分子本身都需要在水或者血液等存活,一些生物樣品構筑的一些納米結構,如納米微球、囊泡、膜、多孔材料等等。
冷凍電子顯微鏡技術在20世紀70年代時提出,經過近10年的努力,在80年代趨于成熟,近年來已經進入了快速發(fā)展的時期。它的研究對象非常普遍,包括病毒、蛋白、肌絲、蛋白質核昔酸復合體、亞細胞器等。一方面,冷凍電微鏡技術所研究的生物樣品既可以是具有二維晶體結構的,也可以是非晶體的;而且對于樣品的分子量沒有限制。因此,很大程度突破了X-射線晶體學只能研究三維晶體樣品和核磁共振波譜學只能研究小分子量(小于100KD)樣品的限制。另一方面,生物樣品是通過快速冷凍的方法進行固定的,克了因化服學固定、染色、金屬鍍膜等過程對樣品構象的影響,更加接近樣品的生活狀態(tài)。雖然冷凍電鏡技術屬于前沿技術,但目前已經有利用冷凍電鏡基于結構研發(fā)的藥物進入臨床試驗。
冷凍電鏡技術中的電子斷層掃描技術與單顆粒分析法的比較:單顆粒分析法:它的優(yōu)點:解析生物大分子的理論分辨率可達原子級;樣品受總輻射值?。粚ΨQ顆粒的解析分辨率更高;分子量越大,結果越好;電子斷層掃描技術:優(yōu)點:簡單直接;對樣品的要求較低;常用于對細胞或者生物組織結構的三維重構;但是,對同一樣品位置多次拍照時,電子束對樣品的輻照損傷就會成為了比較嚴重的問題;當樣品旋轉角度受到電子束透過樣品厚度能力的限制。冷凍電鏡技術將在研究對象、分辨率水平和研究方法等各個方面取得重大進展。杭州低溫電子顯微鏡技術哪里有
冷凍電子顯微鏡技術具有研究對象普遍、樣品需求量少、更接近生理狀態(tài)等獨特優(yōu)勢。東莞冷凍透射電子顯微鏡技術服務公司
冷凍電鏡技術的獨特優(yōu)勢:1、更接近天然狀態(tài):電子斷層成像技術則可用來研究一定厚度的亞細胞器在天然狀態(tài)下的內部結構,不需要蛋白質結晶。2、適用研究對象普遍:冷凍電鏡單粒子法既可以對具有對稱結構的大分子進行研究,也適合于研究結構不規(guī)則的大分子復合物,對于分子量的上限沒有限制,理論上>100kD的分子在成像技術能夠保證的情況下可以形成足夠的對比以進行圖像校正。冷凍電鏡技術作為一種重要的結構生物學研究方法,它與X射線晶體學、核磁共振一起構成了結構生物學研究的基礎。東莞冷凍透射電子顯微鏡技術服務公司
冷凍電鏡技術之冷凍透射電鏡:冷凍透射電鏡(Cryo-TEM)通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設備,將樣品冷卻到液氮溫度(77K),用于觀測蛋白、生物切片等對溫度敏感的樣品。通過對樣品的冷凍,可以降低電子束對樣品的損傷,減小樣品的形變,從而得到更加真實的樣品形貌。它的優(yōu)點主要體現在以下幾個方面:首先是加速電壓高,電子能穿透厚樣品;第二是透鏡多,光學性能好;第三是樣品臺穩(wěn)定;第四是全自動,自動換液氮,自動換樣品,自動維持清潔。冷凍電鏡技術中的單顆粒分析法理論成像分辨率更高。廣州冷凍電鏡技術服務冷凍電鏡技術解析結構的一般流程是怎樣的?對樣品的要求是什么?冷凍電鏡解析蛋白結構一般流程為:蛋白表達純化...