冷凍電鏡技術(shù)之冷凍蝕刻電子顯微鏡:冷凍蝕刻電鏡技術(shù)是從50年代開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一種將斷裂和復(fù)型相結(jié)合的制備透射電鏡樣品技術(shù),亦稱冷凍斷裂或冷凍復(fù)型,用于細(xì)胞生物學(xué)等領(lǐng)域的顯微結(jié)構(gòu)研究。冷凍蝕刻電鏡的優(yōu)點(diǎn):①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);②樣品經(jīng)冷凍斷裂蝕刻后,能夠觀察到不同劈裂面的微細(xì)結(jié)構(gòu),進(jìn)而可研究細(xì)胞內(nèi)的膜性結(jié)構(gòu)及內(nèi)含物結(jié)構(gòu);③冷凍蝕刻的樣品,經(jīng)鉑、碳噴鍍而制備的復(fù)型膜,具有很強(qiáng)的立體感且能耐受電子束轟擊和長(zhǎng)期保存。冷凍電鏡技術(shù)之冷凍透射電鏡通常是在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍設(shè)備。韶關(guān)單顆粒冷凍電鏡技術(shù)服務(wù)電話
單顆粒冷凍電鏡技術(shù)的圖像處理技術(shù):經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展,目前冷凍電鏡的數(shù)據(jù)處理部分主要包含了以下的流程:(1)襯度傳遞函數(shù)的修正(CTFcorrection);(2)樣品分子投影數(shù)據(jù)的篩選(particleselection);(3)二維投影數(shù)據(jù)的分類和降噪(2Danalysis);(4)三維模型的重構(gòu)和優(yōu)化(3Dreconstructionandrefinement);(5)多重構(gòu)象的結(jié)構(gòu)分析(heterogeneityanalysis);(6)對(duì)重建結(jié)構(gòu)分辨率的分析(structureresolutionassessment);(7)結(jié)合生物化學(xué)原理和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)三維結(jié)構(gòu)的解讀(modelinterpretationandvalidation)。連云港冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)中心冷凍電鏡技術(shù)的研究,主要是冷凍成像和蛋白快速冷凍技術(shù)。
冷凍電子顯微鏡技術(shù)步驟之圖像采集:冷凍的樣品通過(guò)專門的設(shè)備一冷凍輸送器轉(zhuǎn)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(yīng)重新制備樣品。由于生物樣品對(duì)高能電子的輻射敏感,照相時(shí)必須使用較小曝光技術(shù)。經(jīng)過(guò)透射電子顯微鏡中一系列復(fù)雜的過(guò)程,較終在記錄介質(zhì)上會(huì)形成樣品放大幾千倍至幾十萬(wàn)倍的圖像。利用計(jì)算機(jī)對(duì)這些放大的圖像進(jìn)行處理分析即可獲得樣品的精細(xì)結(jié)構(gòu)。近年來(lái),一個(gè)技術(shù)上的重大突破是高分辨率圖像采集設(shè)備的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用?;诨パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)技術(shù)開(kāi)發(fā)的直接探測(cè)電子成像的裝置使電子顯微放大圖像的信噪比相對(duì)過(guò)去所使用的底片或電荷耦合元件(CCD)有了很大提高、進(jìn)而提高了成像的質(zhì)量。
冷凍電子顯微技術(shù)主要包括單顆粒冷凍電鏡技術(shù)和冷凍電子斷層掃描技術(shù)。單顆粒冷凍電鏡技術(shù)首先捕獲大量隨機(jī)分布的同一種生物樣品的二維圖像,然后通過(guò)圖像處理算法解析其三維結(jié)構(gòu)。近年來(lái),隨著冷凍電鏡設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟硬件的快速發(fā)展,特別是隨著直接電子探測(cè)器在冷凍電鏡中的應(yīng)用,單顆粒冷凍電鏡技術(shù)邁進(jìn)了原子分辨率水平,在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和新藥研發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。冷凍電鏡通過(guò)記錄單個(gè)生物樣品在傾斜旋轉(zhuǎn)過(guò)程中投影的一系列二維圖像,采用特殊的算法計(jì)算,將二維圖像重構(gòu)為三維斷層圖像。冷凍電鏡主要研究組織、細(xì)胞和微生物中的超微結(jié)構(gòu),它能夠提供生理環(huán)境下大分子復(fù)合物納米、亞納米甚至近原子尺度的原位結(jié)構(gòu)信息以及其與其它大分子的相互作用信息。冷凍電鏡技術(shù),是在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術(shù)。
冷凍電鏡技術(shù)中的電子斷層掃描技術(shù)與單顆粒分析法的比較:?jiǎn)晤w粒分析法:它的優(yōu)點(diǎn):解析生物大分子的理論分辨率可達(dá)原子級(jí);樣品受總輻射值??;對(duì)稱顆粒的解析分辨率更高;分子量越大,結(jié)果越好;電子斷層掃描技術(shù):優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單直接;對(duì)樣品的要求較低;常用于對(duì)細(xì)胞或者生物組織結(jié)構(gòu)的三維重構(gòu);但是,對(duì)同一樣品位置多次拍照時(shí),電子束對(duì)樣品的輻照損傷就會(huì)成為了比較嚴(yán)重的問(wèn)題;當(dāng)樣品旋轉(zhuǎn)角度受到電子束透過(guò)樣品厚度能力的限制。冷凍電鏡技術(shù)能夠揭示生物分子細(xì)節(jié)。金華低溫冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)中心
冷凍電子顯微鏡技術(shù)步驟樣品制備注意:用于冷凍電鏡研究的生物樣品必須非常純凈。韶關(guān)單顆粒冷凍電鏡技術(shù)服務(wù)電話
什么是冷凍電鏡技術(shù)?冷凍電鏡技術(shù),全稱是冷凍電子顯微鏡技術(shù),是在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術(shù)。冷凍電鏡技術(shù),是一種重要的結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究方法,它與X射線晶體學(xué)、核磁共振一起構(gòu)成了高分辨率結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的基礎(chǔ)。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)。根據(jù)諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)的說(shuō)法,冷凍電鏡技術(shù)使生物分子成像,變得更加簡(jiǎn)單,把生物化學(xué)帶入了一個(gè)新紀(jì)元。這項(xiàng)技術(shù)可以用來(lái)確定,溶液中生物分子的高清晰度結(jié)構(gòu)。冷凍電鏡技術(shù)其實(shí)比較抽象,一直以來(lái)它主要的問(wèn)題是其圖像噪音極高、信號(hào)極低,研究的目標(biāo)是從中提取近原子分辨率的結(jié)構(gòu)信息??梢孕蜗蟮谋扔鳛樵谝粋€(gè)機(jī)器轟鳴的工廠,監(jiān)測(cè)一只螞蟻爬行的聲音。冷凍電鏡的目標(biāo),就是要完成這項(xiàng)艱巨的任務(wù)。因此,可見(jiàn)這項(xiàng)技術(shù)成果的科學(xué)價(jià)值。韶關(guān)單顆粒冷凍電鏡技術(shù)服務(wù)電話
冷凍電鏡技術(shù)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(shè)備,將樣品冷卻到液氮溫度(77K),用于觀測(cè)蛋白、生物切片等對(duì)溫度敏感的樣品。通過(guò)對(duì)樣品的冷凍,可以降低電子束對(duì)樣品的損傷,減小樣品的形變,從而得到更加真實(shí)的樣品形貌。它的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)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(xué)性能好;第三是樣品臺(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)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(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...