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來源: 發(fā)布時間:2023-05-02

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。冷凍電鏡技術主要研究組織、細胞和微生物中的超微結構。寧波TEM技術哪里有

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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(xiàn)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?。籧.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。嘉興冷凍透射電子顯微鏡技術原理冷凍電鏡技術也正在成為助力醫(yī)藥研發(fā)的有力手段。

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冷凍電鏡技術的應用情況:近年來,冷凍電鏡技術在全球范圍被大眾所熟知,并且被越來越多的學術界和跨國制藥企業(yè)所采用。在藥物研發(fā)方面,多個跨國公司已經將冷凍電鏡技術用于藥物發(fā)現(xiàn)。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。冷凍電鏡技術在藥品開發(fā)過程中的應用實例,進一步說明該技術在藥品(生物制品)的質量方面有前瞻性的意義。在回顧技術應用的同時,也看到了未來冷凍電鏡技術在新藥研發(fā)方面的幾個前瞻方向。我們相信冷凍電鏡在基于結構的藥物設計、生物制劑高級結構表征、冷鏈運輸過程中的質量控制中將發(fā)揮越來越重要的作用。

冷凍電鏡技術基本原理之電鏡三維重構理論:D.DeRosier和A.Klug提出三維重構理論是借助一系列沿不同方向投影的電子顯微像來重構被測物體的立體構型,利用計算機數(shù)字圖像處理技術進行電子顯微像三維重構測定生物大分子結構的概念和方法。透射電子顯微鏡成像過程中,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。運用中心截面定理,從而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。冷凍電鏡技術用于生物樣品三維結構解析,包含單顆粒分析、微晶電子衍射和冷凍電子斷層掃描3種技術。

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冷凍電鏡技術揭示生物分子細節(jié):在透射電子顯微鏡下,高能電子束穿透每一個分子,如同X光穿過人的身體一樣,可以拍攝到分子的形貌和它內部的結構信息??茖W家們利用計算機將樣本里的每一個分子提取出來,把相似的分子予以歸類,然后疊加、平均獲得其內部結構更為精細的圖像,由此得到分子不同方向的二維結構,較后經過計算機三維重構算法,可以得到分子的三維模型。這一過程被稱為冷凍電鏡三維重構解析。冷凍電鏡技術的發(fā)展,使得現(xiàn)在的人類可以對細胞內的生命活動有更多了解。未來,科學家將借助冷凍電鏡技術繼續(xù)對復雜生命體的解讀。冷凍電子顯微技術學解析生物大分子及細胞結構的中心是透射電子顯微鏡成像。武漢低溫冷凍透射電鏡技術特點

冷凍電子顯微鏡技術還將普遍應用于細胞組織的超微結構解析,對解開生命活動的規(guī)律和機制等產生更大影響。寧波TEM技術哪里有

冷凍電鏡技術未來之路在何方?除了蛋白等生物大分子外,生物樣品還有很重要的一面是細胞和組織。即使是目前有很多重要的蛋白結構都得到了埃米級別的解析,但由于它們都是純化出來的,已經脫離了原來位置,就如同一片樹葉脫離了大樹,研究的再深刻,目前也只是一葉遮目,不要說推測這片樹葉在森林里的位置,即使是在哪顆特定大樹上的生長部位和結構都很難說。因此解析細胞或組織這樣大尺度的高分辨精細結構具有更普遍的生物學意義。寧波TEM技術哪里有

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