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。冷凍電鏡技術之冷凍透射電鏡通過對樣品的冷凍，降低電子束對樣品的損傷，從而得到更加真實的樣品形貌。上海低溫冷凍透射電鏡技術服務

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小；c.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。上海低溫冷凍透射電鏡技術服務冷凍電鏡技術中的單顆粒分析法理論成像分辨率更高。

單顆粒冷凍電鏡技術的顆粒挑選：接下來需要從原始數據中篩選出顆粒投影，也被稱為“顆粒挑選”，顆粒挑選的好壞也將影響所有后續的分析和處理過程，是一個重要并且繁瑣的步驟。顆粒挑選方式可以分為手動挑選、半自動挑選和完全自動挑選這幾種。在早期的分析中，對于結構的了解還非常少，優先考慮的都是人工挑選。但是自動的顆粒圖像獲取方法的出現使得在很短時間內可以收集數十萬張顆粒圖像，人工挑選大量的顆粒圖像不太現實，并且人工的挑選通常會過于集中于某一類顆粒圖像，導致遺漏和偏差。半自動和全自動的方法主要有以下三類：(1)通過例如降噪、反襯增強、邊緣算子等圖像形態學方法搜索區域，基于數字圖像處理學的原理，將顆粒圖像與背景分離開來。(2)基于模板的方法，通過掃描數據圖像和已知的模板比較來挑選出潛在的顆粒圖像，模板的來源通常為手動選出的數據圖像中較為清晰的顆粒圖像，或者是已知結構的投影。(3)結合無模板和有模板的方法，通過一些有監督的機器學習算法進行顆粒挑選。

冷凍電鏡技術，是用于掃描電鏡的很低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM)，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。電鏡觀察：樣品經過很低溫冷凍、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。其中，快速冷凍技術可使水在低溫狀態下呈玻璃態，減少冰晶的產生，從而不影響樣品本身結構，冷凍傳輸系統保證在低溫狀態下對樣品進行電鏡觀察。冷凍電子顯微鏡技術步驟樣品制備注意：用于冷凍電鏡研究的生物樣品必須非常純凈。

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。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律和機制等產生更大影響。上海低溫冷凍透射電鏡技術服務

冷凍電鏡技術中的單顆粒分析法：是針對單個粒子進行重構的技術。上海低溫冷凍透射電鏡技術服務

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。上海低溫冷凍透射電鏡技術服務

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