冷凍電鏡技術基本原理之電鏡三維重構(gòu)理論:D.DeRosier和A.Klug提出三維重構(gòu)理論是借助一系列沿不同方向投影的電子顯微像來重構(gòu)被測物體的立體構(gòu)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(gòu)測定生物大分子結(jié)構(gòu)的概念和方法。透射電子顯微鏡成像過程中,...
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(jié)構(gòu),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(fā)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(jīng)跨越了4...
冷凍電鏡技術測定結(jié)構(gòu)的幾種方法:X射線晶體學、NMR、和冷凍電鏡技術各有優(yōu)缺點,將這幾種方法結(jié)合共同研究結(jié)構(gòu)與功能將使結(jié)構(gòu)生物學家對所研究的分子有更為全部的理解,而這些信息是單用任何一個方法所無法獲得的。將X射線晶體模型與經(jīng)電鏡獲得的密度圖重合可以對電鏡三維重...
冷凍電子顯微技術學解析生物大分子及細胞結(jié)構(gòu)的中心是透射電子顯微鏡成像,包括樣品制備、圖像采集、圖像處理及三維重構(gòu)等幾個基本步驟。三維重構(gòu):數(shù)據(jù)處理的較終目的是為了獲得生物樣品的三維質(zhì)量密度圖,由二維圖像推知三維結(jié)構(gòu)的方法即三維重構(gòu)。其理論原理是在1968年由D...
冷凍電鏡技術的儀器結(jié)構(gòu):冷凍電子顯微鏡的儀器結(jié)構(gòu)與透射電子顯微鏡的基本結(jié)構(gòu)相似,只是在進樣之前搭載了液態(tài)乙烷罐與冷凍倉,保證在樣品快速冷凍后能夠即刻轉(zhuǎn)移至樣品倉內(nèi)。冷凍室:在實際操作中,向液態(tài)乙烷中投入樣品時,乙烷會在樣品周圍快速沸騰,形成絕緣氣態(tài)膜,減慢向低...
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(jīng)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(jīng)有利用冷凍電鏡基于結(jié)構(gòu)研發(fā)的藥物進入臨床試驗。冷...
冷凍電鏡技術也正在成為助力醫(yī)藥研發(fā)的有力手段。依托對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的理解,科學家正在開發(fā)更有效的治Ca藥、打菌素、止痛藥、麻醉劑等。中國過去10多年里,建成了世界上較大的冷凍電鏡設施。中國的科學家,也在冷凍電鏡領域取得了很多舉世矚目的成就,引起了世界的普遍關注。比...
冷凍電鏡技術在結(jié)構(gòu)生物學中的應用:冷凍電鏡技術主要應用在單個蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的分析方面。此外,冷凍電子顯微鏡技術還將普遍應用于細胞組織的超微結(jié)構(gòu)解析,對解開生命活動的規(guī)律和機制等奧秘會產(chǎn)生更大影響。有人創(chuàng)造了利用冷凍電鏡單顆粒分析技術解析至近原子分辨率的分子量較...
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(wǎng)上面。載網(wǎng)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(wǎng)迅速投入到液態(tài)乙...
冷凍電鏡技術的儀器結(jié)構(gòu):(1)圖像記錄系統(tǒng):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(chǎn)生電子束的部分,聚光鏡系統(tǒng)負責將電子束聚焦到樣本樣品上。(3)圖像生成系統(tǒng):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(jīng)能解析出生物大分子的原子...
冷凍電鏡技術原理之電子斷層掃描成像技術:通過在顯微鏡內(nèi)傾轉(zhuǎn)樣品從而收集樣品多角度的電子顯微圖像并對這些電子顯微圖像根據(jù)傾轉(zhuǎn)幾何關系進行重構(gòu)的方法稱為電子斷層掃描成像技術。該方法主要應用于細胞及亞細胞器,以及沒有固定結(jié)構(gòu)的生物大分子復合物(分子量范圍為800kD...
單顆粒冷凍電鏡技術二維圖像分析——顆粒圖像的匹配與分類:二維顆粒圖像的分類是獲取三維結(jié)構(gòu)過程的第一步。對二維圖像的分析包括兩部分:顆粒圖像的匹配和顆粒圖像的分類。匹配的過程通常會對顆粒圖像應用一些變換操作,通過關聯(lián)函數(shù)去判斷不同顆粒圖像之間的相似程度。圖像匹配...
冷凍電鏡技術是什么呢?冷凍電鏡用于生物樣品三維結(jié)構(gòu)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。冷凍電鏡單顆粒分析技術(cryo-EMSPA)是一種以單顆粒形式分析生物分子組裝的新方法,通過將負染電鏡篩選獲得的合適濃度的生物分子樣品快速冷凍,使...
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...
冷凍電鏡技術是什么呢?冷凍電鏡用于生物樣品三維結(jié)構(gòu)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。冷凍電鏡單顆粒分析技術(cryo-EMSPA)是一種以單顆粒形式分析生物分子組裝的新方法,通過將負染電鏡篩選獲得的合適濃度的生物分子樣品快速冷凍,使...
冷凍電鏡技術近年來獲得了迅猛的發(fā)展,取得了許多具有重大意義的成果。冷凍電鏡將生物分子進行冷凍便可進行高分辨率成像,還具有分辨率高、更接近天然狀態(tài)、適用研究對象普遍等優(yōu)勢。同時,系統(tǒng)地綜述了冷凍電鏡技術在科學研究中的應用,并展望冷凍電鏡技術未來的發(fā)展。冷凍電鏡(...
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,隨著電子顯微鏡的硬件設備和結(jié)構(gòu)解析的軟件算法等方面不斷取得的重要突破,冷凍電鏡技術必將在研究對象、分辨率水平和研究方法等各個方面取得重大進展。當然,冷凍電鏡技術也面臨著許多技術上的挑戰(zhàn)...
冷凍電鏡技術基本原理之三維冷凍電鏡技術:樣品經(jīng)過在液氮中的冷凍固定,使得生物大分子中的H2O分子以玻璃態(tài)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(tǒng)把散射的信號成像記錄下來,...
冷凍電鏡技術的原理:冷凍電子顯微學解析生物大分子及細胞結(jié)構(gòu)的中心是透射電鏡成像,其基本過程包括樣品制備、透射電鏡成像、圖像處理及結(jié)構(gòu)解析等幾個基本步驟。在透射電鏡成像中,電子槍產(chǎn)生的電子在高壓電場中被加速至亞光速并在高真空的顯微鏡內(nèi)部運動,根據(jù)高速運動的電子在...
冷凍電鏡技術揭示生物分子細節(jié):科學家在透射電子顯微鏡之上發(fā)明了冷凍電鏡,實現(xiàn)了生物分子“近原子級”的分辨率,讓人類終于可以一窺究竟生物分子是如何執(zhí)行其功能。在過去幾年里,冷凍電子顯微鏡技術逐漸成為結(jié)構(gòu)生物學的重要研究工具。冷凍電鏡技術的基本原理是將生物大分子溶...
冷凍電鏡技術原理之電子斷層掃描成像技術:通過在顯微鏡內(nèi)傾轉(zhuǎn)樣品從而收集樣品多角度的電子顯微圖像并對這些電子顯微圖像根據(jù)傾轉(zhuǎn)幾何關系進行重構(gòu)的方法稱為電子斷層掃描成像技術。該方法主要應用于細胞及亞細胞器,以及沒有固定結(jié)構(gòu)的生物大分子復合物(分子量范圍為800kD...
冷凍電鏡技術的儀器結(jié)構(gòu):(1)圖像記錄系統(tǒng):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(chǎn)生電子束的部分,聚光鏡系統(tǒng)負責將電子束聚焦到樣本樣品上。(3)圖像生成系統(tǒng):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(jīng)能解析出生物大分子的原子...
為了避免血液凝固,通常會在容器中加入抗凝劑,如肝素或乙二酰胺。采集到的血液需要經(jīng)過一系列的處理步驟來制備胎牛血清。首先,將血液進行離心,以分離血漿和紅細胞。離心的速度和時間需要根據(jù)實際情況進行調(diào)整,以確保血漿中的細胞和細胞碎片被完全去除。接下來,將血漿進行過濾...
胎牛血清(FetalBovineSerum,F(xiàn)BS)是一種普遍應用于細胞培養(yǎng)中的重要培養(yǎng)液添加劑。它是從胎牛胎兒的血液中提取的,具有豐富的生長因子、細胞因子和營養(yǎng)物質(zhì),能夠提供細胞生長和增殖所需的條件。這里將介紹胎牛血清在細胞培養(yǎng)中的應用,并探討其在細胞研究和...
胎牛血清的意義:胎牛血清是采自5-8個月胎齡牛胚胎中的胎血,豐富的生長發(fā)育因子,胎牛血清非常適合各種細胞的培養(yǎng),胎牛血清是細胞培養(yǎng)中重要的天然培養(yǎng)基,胎牛血清起到為細胞提供營養(yǎng)、支持、保護的作用。好的的胎牛血清是讓細胞“快樂成長”的必備營養(yǎng)物,但劣質(zhì)的胎牛血清...
胎牛血清的純度可以通過生物學活性測定來確定。胎牛血清中的主要活性成分是胎牛血清中的生長因子和細胞因子等物質(zhì)。通過測定這些活性成分的活性水平,可以判斷胎牛血清的純度。生物學活性測定具有直觀、快速的優(yōu)點,可以在較短的時間內(nèi)得到結(jié)果。然而,生物學活性測定受到許多因素...
胎牛血清的純度可以通過高效液相色譜(HPLC)分析來確定。HPLC是一種高效、快速的分離和檢測方法,可以對復雜的混合物進行準確的定量分析。在胎牛血清中,可以通過HPLC分析來確定各種成分的含量,并計算出純度指標。HPLC分析具有高靈敏度、高分辨率和高重復性的優(yōu)...
胎牛血清的供應存在一定的不穩(wěn)定性,價格波動較大,且受到市場供需關系的影響。這些因素都限制了胎牛血清在研究中的普遍應用。其次,胎牛血清在細胞培養(yǎng)中可能引入一些未知的變量。胎牛血清是從胎牛胎兒中提取的,其中含有許多未知的生物活性物質(zhì),如生長因子、激的素、細胞因子等...
胎牛血清(FetalBovineSerum,F(xiàn)BS)是一種常用的細胞培養(yǎng)基中的重要成分。然而,近年來有關胎牛血清是否會引起免疫反應的討論日益增多。這里將探討胎牛血清引起免疫反應的可能性,并對相關研究進行綜述。胎牛血清是從胎牛胎兒提取的血液,在細胞培養(yǎng)中被普遍應...
胎牛血清的意義:胎牛血清是采自5-8個月胎齡牛胚胎中的胎血,豐富的生長發(fā)育因子,胎牛血清非常適合各種細胞的培養(yǎng),胎牛血清是細胞培養(yǎng)中重要的天然培養(yǎng)基,胎牛血清起到為細胞提供營養(yǎng)、支持、保護的作用。好的的胎牛血清是讓細胞“快樂成長”的必備營養(yǎng)物,但劣質(zhì)的胎牛血清...