冷凍電鏡是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術,可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品,如生物、高分子材料等。樣品經過超低溫冷凍、斷裂、鍍膜制樣(噴金/噴碳)等處理后,通過冷凍傳輸系統放入電鏡內的冷臺(溫度可至-185℃)即可進行觀察。
冷凍電鏡中的冷凍技術可以瞬間冷凍樣品,并在冷凍狀態下保持和轉移,使樣品最大限度保持原來性狀,得出的數據更準確,實驗成功率才更高。其原理是在解析生物大分子及細胞結構的核心是透射電子顯微鏡成像,其過程包括樣品制備、透射電子顯微成像、圖像處理及結構解析等幾個步驟。
樣品經過在液氮中的冷凍固定,使得生物大分子中的水分子以玻璃態的形式存在,保持低溫,將樣品放入顯微鏡,高度相干的電子作為光源從上面照射下來,透過樣品和附近的冰層,受到散射,利用探測器和透鏡系統把散射的信號成像記錄下來,在進行信號處理,最后利用三維重構技術得到樣品的三維結構。
近日,清華大學藥學院尹航課題組合作研究開發了一種新的TLR7特異性小分子抑制劑,其蛋白復合物的冷凍電鏡結構猶如一朵水面上盛開的荷花,水面代表胞內體膜,小分子通過與TLR7胞外結構域相互作用,使TLR7......
10月14日,在山東大學123周年校慶即將到來之際,中國科學院院士顏寧應邀來到山東大學青島校區,做客“觀瀾大講堂”,以“探索生命暗物質助力健康新光明”為主題作學術報告。顏寧院士以“我們如何認識世界”為......
2024年8月5日,深圳醫學科學院/清華大學顏寧團隊在NatureReviewsMolecularCellBiology(IF=81)在線發表題為”Structuralbiologyandmolecu......
單顆粒冷凍電子顯微鏡技術(SPA)已較為成熟。SPA可以得到較多純化獲得的重要蛋白質復合物的高分辨率三維結構,但冷凍制樣仍是SPA的瓶頸。其中,冷凍制樣導致的取向優勢問題是常見而難以解決的關鍵問題之一......
生物大分子的三維結構可以直觀地揭示其生物學功能、細胞內進程以及探索其在疾病中發揮作用的方式。冷凍電鏡(cryo-electronmicroscopy,cryo-EM)單顆粒分析技術通過對生物大分子的直......
人工智能賦能生物學再獲新進展。中國科學院生物物理研究所蛋白質科學研究平臺生物成像中心與中國科學院自動化研究所多模態人工智能系統實驗室楊戈團隊合作,以人工智能技術賦能原位結構生物學,提出了一種基于弱監督......
生物大分子的結構與功能隨著細胞生理狀態的變化而不斷進行動態調整。原位結構生物學是在接近自然生理狀態下研究生物大分子結構和功能的科學。原位冷凍電鏡技術(Cryo-ET)以高分辨率和在接近生理條件下觀察樣......
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“人工智能+”賦能科學研究有新進展。記者12日從中國科學院自動化所獲悉,該所和中國科學院生物物理所等單位的科研人員以人工智能技術賦能原位結構生物學,提出了一種基于弱監督深度學習的快速準確顆粒挑選方法D......
10月2日,《自然》雜志在線發表了我國科學家的一項關于免疫系統如何發揮作用的重要成果。通過海量的實驗與計算,來自中國科學院物理所、中國醫學科學院等單位的研究人員,成功解析與原核短Ago系統相關的高分辨......