冷凍電鏡技術：隨著技術的不斷進步和人類對于生命科學領域知識的不斷積累，藥物研發越來越走向理性化，包括法規體系的建立和優化、藥品質量控制模式的變遷走向QbD階段。基于結構的藥物設計已經逐漸成為藥物開發設計的主流，與此同時冷凍電鏡技術也在蓬勃發展。冷凍電鏡單顆粒分析技術和微晶電子衍射技術不只能解析近原子分辨率的結構，而且能解析傳統結構生物學無法解析的結構，幫助確認藥物靶點，拓展可用藥物靶點的研究范圍和完善基于靶點結構的藥物設計。冷凍電子斷層掃描技術在不久的未來可能提供細胞原位觀察藥物與靶點的作用。冷凍電鏡技術之冷凍蝕刻電子顯微鏡優點：能耐受電子束轟擊和長期保存。寧波快速冷凍顯微鏡技術服務中心

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冰厚度的樣品。寧波快速冷凍顯微鏡技術服務中心冷凍電鏡技術的基本原理是將生物大分子溶液置于電鏡載網上形成一層非常薄的水膜。

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。

冷凍電鏡技術的儀器結構：（1）圖像記錄系統：收集來自樣品的電子信號，在熒光屏上形成圖像。（2）電子槍：產生電子束的部分，聚光鏡系統負責將電子束聚焦到樣本樣品上。（3）圖像生成系統：由物鏡，中間和投影儀鏡頭以及可移動平臺組成。冷凍電鏡已經能解析出生物大分子的原子級分辨率（0.2-0.3nm）結構，但是這一結果離物理極限還有較大距離。長久以來，冷凍電鏡在結構生物學領域取得了巨大成功，目前，多構象蛋白的三維分類問題和生物大分子的動力學分析依然是充滿挑戰的研究方向，新型的算法發展也將主要圍繞這些問題展開。而作為一種低信號源激發測試技術，冷凍電鏡技術在一些對電子束、熱敏感材料，如鈣鈦礦材料、某些高分子材料、水凝膠、量子點等精細結構的物理表征與機理研究中也具有巨大的應用潛力。他山之石，可以攻玉。隨著硬件設備與模擬算法的改進，這項帶著結構生物化學研究邁入新紀元的技術，未來必定擁有更加廣闊的應用前景。冷凍電鏡技術助力快速、高效的新藥研發。

冷凍電鏡技術是在20世紀70年代提出的，早在20世紀70年代科學家們就利用冷凍電鏡研究病毒分子的結構，頭次提出了冷凍電鏡技術的原理、方法以及流程的概念。冷凍電鏡的發展：冷凍電鏡到底是什么?從上世紀70年代興起至今，冷凍電子顯微技術(cryo-EM)已經跨越了40多年的發展歷史，經歷了冷凍制樣、單顆粒圖像分析和三維重構算法等關鍵性技術的突破。通俗而言，冷凍電鏡就是在傳統透射電子顯微鏡之上，加上了低溫傳輸系統和冷凍防污染系統。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。寧波快速冷凍顯微鏡技術服務中心

冷凍電鏡技術中單顆粒分析法優點：解析生物大分子的理論分辨率可達原子級。寧波快速冷凍顯微鏡技術服務中心

冷凍電鏡技術工作流程：做好前面的工作就需要設定較佳的參數（比如：欠焦值、放大倍數和電子劑量等），記錄這些樣品區域的大量圖像，用手工或半自動程序框取那些離散的分子形成的投影圖。然后就是三維結構搭建。由于電子可能對非常敏感的樣品造成輻射損傷，所以單顆粒冷凍電鏡只能采用非常低的電子量，而這種電鏡2D投影圖像有非常大的背景噪聲。為提高圖像分辨率，研究人員首先需要提出一個初始的3D模型，然后對捕獲的單顆粒2D圖像進行分選。寧波快速冷凍顯微鏡技術服務中心

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