冷凍電鏡技術之冷凍掃描電鏡:掃描電鏡工作者都面臨著一個不能回避的事實,就是所有生命科學以及許多材料科學的樣品都含有液體成分。很多動植物組織的含水量達到98%,這是掃描電鏡工作者比較難對付的樣品問題。冷凍掃描電鏡(Cryo-SEM)技術是克服樣品含水問題的一個快速、可靠和有效的方法。這種技術還被普遍地用于觀察一些“困難”樣品,如那些對電子束敏感的具有不穩(wěn)定性的樣品。各種高壓模式如VP、LVESEM的出現(xiàn),已允許掃描電鏡觀察未經(jīng)冷凍和干燥的樣品。但是,冷凍掃描電鏡仍然是防止樣品丟失水分的Z有效方法,它能應用于任何真空狀態(tài),包括裝于掃描電鏡的Peltier臺以及向樣品室內(nèi)沖以水汽的裝置。冷凍掃描電鏡還有一些其他優(yōu)點,如具有冷凍斷裂的能力以及可以通過控制樣品升華刻蝕來選擇性地去除表面水分(冰)等。冷凍電鏡技術之冷凍掃描電鏡是防止樣品丟失水分的特別有效方法,它能應用于任何真空狀態(tài)。金華生物冷凍透射電子顯微鏡技術哪里有
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(nèi)進行三維重構來解析獲得物體的三維結構。常州快速冷凍顯微鏡技術特點單顆粒冷凍電鏡技術首先捕獲大量隨機分布的同一種生物樣品的二維圖像,通過圖像處理算法解析其三維結構。
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??;對稱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。
冷凍電子顯微鏡技術中單顆粒重構技術:該技術也叫做單顆粒分析,主要適用于結構具有全同性的生物大分子的結構解析,蛋白質(zhì)的分子量通常要求在100KD以上,在顆粒數(shù)目足夠多的情況下,理論上其分辨率可以達到原子水平。該方法的圖像處理和三維重構計算過程如下:從原始的電鏡照片中將顆粒圖像挑選出來,對其進行二維圖像對中、分類和平均,然后通過計算等價線的方法推算各分類圖的取向,利用傅里葉重構法建立始三維結構模型,通過對原始圖片或分類平均圖與結構模型投影的匹配,優(yōu)化取向參數(shù),進而得到更準確的三維結構模型,如此反復對初始結構模型進行修正,直到收斂獲得較終的結果。單顆粒重構技術近年來發(fā)展迅速,應用普遍,不斷有文章報道利用此技術所獲得的大分子復合物的三維結構。冷凍電鏡技術的獨特優(yōu)勢: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。
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(nèi)部結構,不需要蛋白質(zhì)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。冷凍電鏡技術可實現(xiàn)直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品,如生物、高分子材料等。東莞透射電鏡技術品牌
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。金華生物冷凍透射電子顯微鏡技術哪里有
冷凍電子顯微技術的發(fā)展與完善經(jīng)歷了復雜而艱辛的探索,下面,我們將深入解析冷凍電子顯微鏡的工作原理、流程與儀器結構,揭開它的廬山真面目。樣品制備:樣品快速冷凍技術:樣品的原位冷凍固定處理是低溫電子顯微鏡標本制備的開始。冷凍電鏡采用的快速冷凍技術關鍵在于“快速”。這是由于:采用常規(guī)冷凍手段,水分子會在氫鍵作用下形成冰晶,一來會改變樣品結構,二來在成像過程中,冰晶體會產(chǎn)生強烈的電子衍射掩蓋樣品信號。而當冷凍速率足夠快時,水分子在形成晶體之前就會凝固成無定形的玻璃態(tài)冰,具有非晶態(tài)特性,保證了在電子束探測成像的過程中不會對樣品成像造成干擾。冷凍固定時,樣品首先放置在由液氮冷卻的容器中,隨后被快速浸入液態(tài)乙烷中。采用液態(tài)乙烷作為冷凍劑的目的是為了使冷凍速率足夠快,在冷凍過程中,樣品將以每秒104至106K的速度被快速冷卻。生物樣品中的水被玻璃化冷凍后,樣品結構就得到了保持和固定,同時玻璃化冰也不會在真空環(huán)境中揮發(fā),在一定程度上保護了樣品免受電子輻射的損傷。金華生物冷凍透射電子顯微鏡技術哪里有