浙江大学投资6000万元打造一流冷冻电镜中心

5月9日,浙江大学紫金港校区圆正启真报告厅洋溢着喜庆的气氛,清华大学副校长施一公院士、浙江大学副校长罗建红教授、浙江大学医学部主任段树民院士、中国科学院生物物理所所长徐涛教授、加州大学洛杉矶分校电镜中心主任周正洪教授及来自国内外知名高校等顶级冷冻电镜专家共同启动了浙江大学冷冻电镜中心的成立庆典仪式,为浙江大学120周年校庆送上又一份贺礼。浙江大学冷冻电镜中心成立暨2017冷冻电镜西湖论坛现场 生物结构决定了其功能,冷冻电镜正是解析生物结构的利器。冷冻电镜技术的发明,为解析蛋白质生物大分子结构提供了高效率的手段,目前在全世界范围内形成了蛋白质结构生物学研究的热潮,出现了许多开创性的研究成果,施一公院士就是个成功的典范。冷冻电镜技术还显示出断层扫描和三维重建、光镜和电镜关联等强大功能和潜力。 记者了解到,2013年11月由段树民院士、张泽院士和洪健教授向学校提出了建设高端冷冻电镜平台的建议书。经过专家认真论证、慎重调研,充分......阅读全文

冷冻蚀刻免疫电镜技术

实验概要本文介绍了冷冻蚀刻免疫电镜技术,包括:冷冻蚀刻表面标记免疫电镜技术和断裂—标记免疫电镜技术。实验原理冷冻蚀刻法(Freeze Ftching),也称冷冻复型法(Freeze Replica)或冷冻切断(Freeze Fracture),是研究生物膜结构的重要方法之一。其主要步骤首先是

冷冻电镜的发展

  细胞里面的生命活动井然有序,每一个部分都有其特定的结构,承担不同的功能。生物大分子则是一切生命活动的最终执行者,它们主要是核酸和蛋白。核酸携带了生命体的遗传信息,而蛋白是生命活动的主要执行者。自现代分子生物学诞生以来的半个世纪里,解析和分析生物大分子的结构、进而阐释其功能机制一直都是现代生命科学

冷冻电镜技术介绍

2017诺贝尔化学奖2017年诺贝尔化学奖授予了理查德·亨德森(Richard Henderson)、约阿希姆·弗兰克(Joachim Frank)和雅克·杜博歇(Jacques Dubochet),表彰他们在冷冻电镜技术的发展上做出的卓越贡献。 分辨率对比  他们将冷冻电镜技术简化,并将其应用在生

冷冻电镜制样

常规的冷冻方式冷却速度缓慢,冷却过程中,蛋白质水溶液会因结晶而变形扭曲,造成生物分子的结构的破坏。快速冷冻制样是将样品快速放入液氮冷却的液态乙烷中,由于冷却速度快,使得水分子还来不及结晶就被固定住,整个冷冻过程在数毫秒之内就完成了(冷冻速率>104℃/s),冷冻好的水以玻璃态存在,不存在晶体结构,能

什么是冷冻电镜

 什么是冷冻电镜?冷冻电镜,全称冷冻电子显微镜技术(Cryo-electron microscopy, Cryo-EM)(我大材料的小伙伴也快好好记住这个单词,相信不就的将来就会成为检索材料学文献的热门关键词),是指将生物大分子快速冷冻后,在低温环境下利用透射电子显微镜对样品进行成像,再经图像处理和

冷冻电镜是什么

冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。冷冻电镜技术为何摘得2017年的诺贝尔化学奖撰文 | 何万中(北京生命科学研究所研究员)2013年,冷冻电镜技术的突破给结构生物学领域带来了一场完美的风暴,迅

冷冻电镜的原理

冷冻电镜是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术,可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。样品经过超低温冷冻、断裂、镀膜制样(喷金/喷碳)等处理后,通过冷冻传输系统放入电镜内的冷台(温度可至-185℃)即可进行观察。冷冻电镜中的冷冻技术可以瞬间冷冻样品,并在冷冻状态下保

冷冻电镜是什么

在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术,就叫做冷冻电子显微镜技术,简称冷冻电镜(cryo-electron microscopy, cryo-EM)。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法,它与另外两种技术:X射线晶体学(X-ray crystallography)和核磁共振(nuclear ma

Science-Advance:冷冻电镜采集病毒结构数据帮助合成疫苗

  根据最近一项研究成果,新开发的一种针对基孔肯雅热病毒的疫苗可以在较高温度下储存,无需冷藏,这是疫苗技术的一项重大进步。这项发现发表在最近的Science Advance。  历史的发展已经证明,疫苗接种是非常有效的预防传染病的方式。例如,天花已被根除,麻疹,脊髓灰质炎和破伤风也得到了广泛的限制。

生物物理所解析90S核糖体组装前体的冷冻电镜结构

  核糖体是由RNA和大量蛋白质构成的大型分子机器,负责地球上所有生物的蛋白质合成。在真核生物中,核糖体组装是个非常复杂的过程。核糖体在成熟过程中需要和大量的组装因子暂时结合,形成了一系列核糖体前体复合物。小亚基核糖体在组装过程中形成两个主要的中间体:早期的90S和晚期的pre-40S前体。90S前

冷冻电镜低剂量电子冷冻成像

低剂量电子冷冻成像材料汪都知道一般做TEM、SEM的时候,样品导电性越好,电子剂量越高,成像质量越好。然而,高剂量电子对生物大分子却是毁灭性的,因此Richard Henderson教授提出在低温下用尽量低的电子剂量成像。他与其合作者先后在1975年和1990年重构出了粗糙的(7Å)和高分辨率(3.

冷冻电镜三维重构解析揭示丝状病毒IKe结构

  清华大学医学院向烨研究组与以色列特拉维夫大学Amir Goldbourt组合作于2019年2月28日在《美国科学院院报》(Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS)杂

冷冻电镜细胞结构和分子在细胞内的分布

细胞结构和分子在细胞内的分布:从部分到整体电镜可以用来做断层成像(cryogenic computed tomography,cryo-CT),应用于亚细胞层面的研究,比如细胞器的结构,蛋白质分子的分布,以及一些细胞骨架的构成。与超低温样品操作结合,cryo-CT 可以提供更高分辨率的信息,衔接分子

冷冻电镜是如何观测到原子级别的生命结构的

冰是一种大家再熟悉不过的物质了。在一个大气压下,当水的温度低于零度时,便会变成固态的冰。水分子在彼此之间的极性相互作用力(范德瓦尔斯力)之下,形成规则的排列形式,变成晶体状态。这是我们生活中常见的冰的存在方式。冰晶的内部通常是极为纯净的,只有水分子存在,任何其他杂质都会在结晶的过程中被挤出晶体之外。

冷冻电镜是如何观测到原子级别的生命结构的

冰是一种大家再熟悉不过的物质了。在一个大气压下,当水的温度低于零度时,便会变成固态的冰。水分子在彼此之间的极性相互作用力(范德瓦尔斯力)之下,形成规则的排列形式,变成晶体状态。这是我们生活中常见的冰的存在方式。冰晶的内部通常是极为纯净的,只有水分子存在,任何其他杂质都会在结晶的过程中被挤出晶体之外。

我国冷冻电镜再发Nature-三维结构解析免疫机制

10月2日,《自然》杂志在线发表了我国科学家的一项关于免疫系统如何发挥作用的重要成果。通过海量的实验与计算,来自中国科学院物理所、中国医学科学院等单位的研究人员,成功解析与原核短Ago系统相关的高分辨率三维蛋白结构,同时彻底弄清楚了原核短Ago系统在病毒入侵前后所发生的结构变化。原核短Ago中辅酶I

冷冻电镜解析了哪种蛋白的三维结构

  近日,中国科学技术大学微尺度物质科学国家研究中心和生命科学与医学部教授陈宇星和周丛照课题组与孙林峰课题组合作,利用冷冻电镜技术首次解析了人类溶酶体维生素B12外排蛋白ABCD4的近原子分辨率三维结构,为深入理解该类膜蛋白转运的分子机制以及其突变引发疾病的致病机理提供了基础。该研究成果以Cryo-

冷冻电镜流形嵌入方法

 流形嵌入方法(Manifold Embedding)自然界的分子过程通常是连续的,比如三磷酸腺苷(ATP)合成酶等分子结构的状态变化通常都是连续的。现有的方法只能得到有限的、若干个离散的构象变化,限制了我们对于分子结构的进一步观察。而流形嵌入法则是通过将颗粒图像映射到具有特定拓扑结构的参数空间(m

冷冻电镜技术革新

技术革新过去30年来制约冷冻成像应用的瓶颈主要是冷冻成像和图像处理算法。直到近年,两大革命性的技术突破,使冷冻电镜的应用推到了前所未有的高度,两大技术突破分别是:一是直接电子探测器的发明,二是高分辨图像处理算法的改进。前者从硬件上让电镜的图片质量和信噪比有了质的提升,将冷冻电镜带入了一个以电影的形式

什么是冷冻电镜技术

冷冻电镜技术开创者曾摘得2017年诺贝尔化学奖,这种技术结合电子显微镜、超低温冷冻和计算机图像处理手段,可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人员将样本在零下180摄氏度下冷冻,拍摄了约100万张独立的快照,组合起来后,清晰地看到RNA聚合酶III与DNA结合,拆开DNA双链,准备进行代码转录的情景

冷冻电镜单粒子法

 三维冷冻电子显微术已经在确定结构组成和大分子复合物的结构层次方面取得了重要进展。单粒子冷冻电镜技术是获得三位重构图像的重要的方法。单粒子法就是对分离纯化的颗粒状分子进行结构分析。既可以对有二十面对称结构的病毒或螺旋对称结构进行分析,也可以对象核糖体等大的可溶性复合物进行结构分析,还可以对溶解状态的

什么是冷冻电镜技术

冷冻电镜技术开创者曾摘得2017年诺贝尔化学奖,这种技术结合电子显微镜、超低温冷冻和计算机图像处理手段,可以抓拍生物分子的高清“工作照”。研究人员将样本在零下180摄氏度下冷冻,拍摄了约100万张独立的快照,组合起来后,清晰地看到RNA聚合酶III与DNA结合,拆开DNA双链,准备进行代码转录的情景

“冷冻电镜技术”是什么

冷冻电镜用于扫描电镜超低温冷冻制及传输技术(Cryo-SEM)实现直接观察液体、半液体及电束敏品物、高材料等品经超低温冷冻、断裂、镀膜制(喷金/喷碳)等处理通冷冻传输系统放入电镜内冷台

冷冻电镜的工作原理

透射电镜的总体工作原理是:由电子枪发射出来的电子束,在真空通道中沿着镜体光轴穿越聚光镜,通过聚光镜将之会聚成一束尖细、明亮而又均匀的光斑,照射在样品室内的样品上;透过样品后的电子束携带有样品内部的结构信息,样品内致密处透过的电子量少,稀疏处透过的电子量多;经过物镜的会聚调焦和初级放大后,电子束进入下

冷冻蚀刻电镜技术优缺点

折叠优点①样品通过冷冻,可使其微细结构接近于活体状态;②样品经冷冻断裂蚀刻后,能够观察到不同劈裂面的微细结构,进而可研究细胞内的膜性结构及内含物结构;③冷冻蚀刻的样品,经铂、碳喷镀而制备的复型膜,具有很强的立体感且能耐受电子束轰击和长期保存。折叠缺点冷冻也可造成样品的人为损伤;断裂面多产生在样品结构

冷冻电镜Xray

X-ray的技术问题十年前就已经基本解决了,剩下的就是生物狗们怎么长晶体。而现在的冷冻电镜就如十五年前的X-ray,搞技术的人都涌进了这个领域,冷冻电镜的潜力还没有被彻底挖掘,个人感觉还会再火一阵。冷冻电镜目前的局限在于只能做比较大的蛋白复合物,一般至少要300KD以上才比较好做,否则蛋白太小,电镜

冷冻电镜的功能介绍

冷冻电镜(Cryo-microscopy)通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备,将样品冷却到液氮温度(77K),用于观测蛋白、生物切片等对温度敏感的样品。通过对样品的冷冻,可以降低电子束对样品的损伤,减小样品的形变,从而得到更加真实的样品形貌。

冷冻电镜的发展历史

自1933年第一台透射电子显微镜被搭建以来,透射电子显微镜就是物理学家、材料学家、生物学家观测微观结构的主要手段。然而,生物样品中含有的水会导致样品无法在透射电镜高真空的环境下保存,而且生物样品会受到电子束强大的辐射作用变质。虽然人们一度利用脱水、固定、染色的方式来制作样本进行观察,但生物学家希望能

冷冻蚀刻电镜技术装置型号

装置型号目前,冷冻蚀刻装置的型号很多,但主要分为两种类型:一种是专用冷冻蚀刻装置,如EIKO公司生产的FD2A型、FD3型,BALZERS公司生产的BAF300型;另一种是真空喷镀仪的冷冻蚀刻附件,如日立公司生产的HFZ1型,它与FE1型加温蚀刻装置一起安装在HUS5型真空喷镀仪中使用。以

冷冻电镜的当今应用

从高中生物课本中,我们了解到,蛋白质是由多种氨基酸通过脱水缩合构成的具有复杂空间结构的生物大分子。每一种氨基酸,都因由其R基的不同,从而有了不同的空间结构。科学家们就可以观测这种空间结构,从而确定该位置上氨基酸的种类。蛋白质的复杂结构普通的荧光显微镜下,我们只能观察到蛋白质的粗略影像。而通过冷冻电镜