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什么是冷冻电镜技术?

冷冻电镜技术,全称是冷冻电子显微镜技术,是在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术这项技术获得了2017年的诺贝尔化学奖,获奖者有三位,分别是瑞士科学家Jacques Dubochet,美国科学家Joachim Frank,英国科学家Richard Henderson。冷冻电镜技术,是一种重要的结构生物学研究方法,它与X射线晶体学、核磁共振一起构成了高分辨率结构生物学研究的基础。冷冻电镜技术的研究,早在1968年剑桥MRC分子生物学实验室已经诞生,上世纪70年代和80年代中叶,主要是冷冻成像和蛋白快速冷冻技术。根据诺贝尔奖评委会的说法,冷冻电镜技术使生物分子成像,变得更加简单,把生物化学带入了一个新纪元。这项技术可以用来确定,溶液中生物分子的高清晰度结构。冷冻电镜技术其实比较抽象,一直以来它主要的问题是其图像噪音极高、信号极低,研究的目标是从中提取近原子分辨率的结构信息。可以形象的比喻为在一个机器轰鸣的工厂,监测一只蚂蚁爬行......阅读全文

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

神器——冷冻电镜“乱入”材料圈?

  说起冷冻电镜,小编想不管是研究生还是教授大咖,可能和科研有那么一丁点联系的人对这个名字都不会陌生,因为它实在太出名了!基于冷冻电镜产出的科研成果很多都发表在Nature、Science、Cell等顶刊上(羡慕脸),堪称NSC神器。冷冻电镜技术的发展直接带动了生命科学领域,特别是结构生物学的飞速发

神器——冷冻电镜“乱入”材料圈?

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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

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

冷冻电镜“成长的烦恼”:人才依然是短板

  2017年10月4日是冷冻电镜的“高光”时刻。这一天,瑞典皇家科学院向全世界宣布,将2017年诺贝尔化学奖颁给发明冷冻电镜的三位学者:哥伦比亚大学教授约阿基姆·弗兰克(Joachim Frank)、英国剑桥大学生物学家和生物物理学家理查德·亨德森(Richard Henderson)以及瑞士洛桑

冷冻电镜

说起冷冻电镜,小编想不管是研究生还是教授大咖,可能和科研有那么一丁点联系的人对这个名字都不会陌生,因为它实在太出名了!基于冷冻电镜产出的科研成果很多都发表在Nature、Science、Cell等顶刊上(羡慕脸),堪称NSC神器。冷冻电镜技术的发展直接带动了生命科学领域,特别是结构生物学的飞速发展,

冷冻电镜:正在并将为中国提供广阔的研究“舞台”

  2014年7月28日-30日,“2014冷冻电镜三维分子成像国际研讨会”在中国科学院上海生科院生化与细胞所/国家蛋白质科学中心•上海(筹)召开。  冷冻电镜三维分子成像国际研讨会源起于2008年由郭可信先生的学生组织发起的“郭可信电子显微学和晶体学暑期学校”。当时我国在电子显微学领域的

冷冻电镜:为医药学等领域研究带来新曙光

  2017全国冷冻电镜大会圆满结束  “心脏疾病、代谢疾病、癌症……在冷冻电镜的帮助下,这些病症研究及药物开发将会有新突破。”这是清华大学王宏伟教授在会上对冷冻电镜技术的评价。如今,冷冻电子显微镜(冷冻电镜)是生命科学领域最热门的研究工具,不仅国外冷冻电子显微学应用方兴正艾,国内也发展得如火如荼。

南科大冷冻电镜中心揭牌,中国最大的冷冻电镜设施中心

  2018年11月19日,南方科技大学冷冻电镜中心揭牌仪式在南科大生物楼举行。2017年诺贝尔化学奖获得者、冷冻电镜技术开创者之一Richard Hendersen,深圳市发改委副主任蔡羽,南方科技大学校长陈十一,中国科学院院士隋森芳等出席仪式。揭牌仪式现场  南科大冷冻电镜中心是深圳市政府出资、

专访尹长城教授:技术发展带来革命性突破

  Ryanodine受体(RyR)是一类巨大的离子通道,介导多种细胞的钙离子信号传导,在肌肉的兴奋-收缩偶联中起到了关键性作用。不过,人们对RyR通道的激活和调控机制一直知之甚少。北大基础医学院的尹长城教授和中科院生物物理研究所的孙飞研究员最近在这方面取得了突破,他们领导团队通过冷冻电镜揭示了Ry

Science深度综述:冷冻电镜的激荡40年

  “It is very easy to answer many fundamental biological questions; you just look at the thing!”——1965年诺贝尔物理学奖得主理查德•费曼教授  正如费曼教授所言,结构生物学的核心正在于“看清事物”。只

扫描电镜的类型及其使用方法和工作原理

  目前,已经成功研制出的扫描电镜包括:典型的扫描电镜、扫描透射电镜(STEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、冷冻扫描电镜(Cryo-SEM),低压扫描电镜( LVSEM)、环境扫描电镜( ESEM)、扫描隧道显微镜(STM )、扫描探针显微镜( SPM ),原子力显微镜(AFM)等,以下介绍几种

扫描电镜的类型及其使用方法和工作原理

  目前,已经成功研制出的扫描电镜包括:典型的扫描电镜、扫描透射电镜(STEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、冷冻扫描电镜(Cryo-SEM),低压扫描电镜( LVSEM)、环境扫描电镜( ESEM)、扫描隧道显微镜(STM )、扫描探针显微镜( SPM ),原子力显微镜(AFM)等,以下介绍几种

剖析扫描电镜的类型使用方法及工作原理

  目前,已经成功研制出的扫描电镜包括了:典型的扫描电镜、扫描透射电镜(STEM)、场发射扫描电镜(FESEM)、冷冻扫描电镜(Cryo-SEM),低压扫描电镜( LVSEM)、环境扫描电镜( ESEM)、扫描隧道显微镜(STM )、扫描探针显微镜( SPM ),原子力显微镜(AFM)等,以下介绍几

冷冻电镜可用来检测化合物

  冷冻电镜(Cryo-electron microscopy,Cryo-EM)能够对快速冷冻在接近天然状态的蛋白复合物进行结构分析。现在,冷冻电镜不仅可用于测定生物大分子的结构,还可用于分子量相对较小的蛋白复合物,包括膜蛋白。这种强大的技术可以弥补传统方法如X射线晶体学(XRD)和核磁共振(NMR

冷冻电镜样本制备新技术在新冠病毒结构解析的应用-1

前言近日,由新型冠状病毒引起的肺炎疾病在武汉和全国各地都形成了一定规模的爆发,已经引起了中国甚至全球的高度重视,那么这个冠状病毒究竟是什么?冠状病毒在系统分类上属冠状病毒科(Coronaviridae),是具外套膜(envelope) 的正链单股RNA病毒,直径约80~120nm。冠状病毒可以引

结构生物学领域迎来“不结晶”革命

   在英国剑桥市一座钢结构建筑深处的地下室里,一场大规模的“叛乱”正在上演。  一个约3米高的庞大金属箱正通过消失在屋顶上的橙色粗电缆,静悄悄地发射兆兆字节的数据。这是全球最先进的冷冻电子显微镜之一:一台利用电子束为冷冻的生物分子成像并揭秘其分子形状的设备。英国医学研究委员会分子生物学实验室(LM

周正洪组:冷冻电镜研究蛋白组比传统方法强在哪?

  自DNA重组技术和蛋白亲和纯化方法问世以来,研究人员利用蛋白异源表达纯化技术与X射线晶体衍射学方法解析了大量蛋白的高分辨结构,极大地丰富了我们对细胞中各种重要生命过程分子机制的认知【1】。然而这种方法需要大量高纯度蛋白样品,无法应用于异源系统表达量较低或或不易结晶的蛋白样品,比如大的蛋白复合物。

世界级顶尖成果,为何出自这个实验室?

施一公的实验室施一公和他的研究团队在实验室  核心提示丨“这张幻灯片是最简单的,也是最难得的。”在昨天上午的施一公研究组剪接体的三维结构RNA剪接的分子结构基础重大成果发布会上,清华大学生命科学学院院长、生命科学与医学研究院院长施一公打开一张照片,如是说。  这个诞生了世界级顶尖成果的实验室,究竟有

冷冻电镜样本制备新技术在新冠病毒结构解析的应用-2

现有冷冻电镜样本制备技术的缺陷然而,传统冷冻电镜样本制备方法存在缺陷:1. 以手工或半自动设备,操作复杂,依赖较高的技巧  2. 采用blot方式,大量样品被浪费在滤纸 3. 实验的稳定性和可重复性较差 4. 样品存放的可追溯性差,容易导致样品丢失 

汇全国显微学精英 2018全国电子显微学学术年会在蜀开幕

  分析测试百科网讯 2018年10月24日,2018年全国电子显微学学术年会在四川成都隆重举行,本次大会共有千余位专家学者以及200余位厂商代表参与。本次年会旨在了解电子显微学及相关仪器技术的前沿发展,交流基础研究与应用研究新进展。分析测试百科网与中国电子显微镜学会将共同全程跟踪报导本次年会的盛况

施一公团队破解结构生物学最大难题之一

施一公  北京时间8月21日凌晨,著名的《科学》杂志在线发表了清华大学生命科学学院施一公教授研究组的两篇具有里程碑意义的论文,宣布得到了高分辨率的剪接体三维结构和剪接体对前体信使RNA执行剪接的基本工作机理,从而将分子生物学的“中心法则”在分子机理的研究上大幅度向前推进。  “这项研究成果的意义很可

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

冷冻电镜研究中的华人功臣——程亦凡

2017年诺贝尔化学奖颁给了 Jacques Dubochet、Joachim Frank 和 Richard Henderson,表彰他们在用冷冻电镜解析溶液中生物大分子高分辨率结构方法学方面做出的开创性贡献。▲  程亦凡在物理所做学术报告在冷冻电镜的这场技术革命中,有位华人科学家也功不

冷冻电镜横空出世,2019年清华大学独自发表16篇CNS

  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。冷冻电镜兴起于2013年,在2017年10月4日,瑞典皇家科学院宣布2017年度诺贝尔化学奖授予对冷冻电镜技术发展做出原创性贡献的3位科学家,他们分别是瑞

冷冻电镜发展过程

冷冻电镜发展过程冷冻电子显微镜技术(cryo-electron microscopy)是在20世纪70年代提出的,早在20世纪70年代科学家们就利用冷冻电镜研究病毒分子的结构,首次提出了冷冻电镜技术的原理、方法以及流程的概念。到了20世纪90年代,随着冷冻传输装置、场发射电子枪以及CDD成像装置的出

聚贤集思 共话未来|首届GCDD创新峰会线上召开!

  分析测试百科网讯 2020年8月15日,首届冷冻电镜与药物发现创新峰会(1st GCDD Summit)以网络直播的形式召开。本届会议由美国科学院院士程亦凡教授和清华大学生命科学学院王宏伟院长联席,多位结构生物学专家从科研和产业的角度以不同视角畅想冷冻电镜应用技术前景。分析测试百科网作为合作媒体

清华大学Nature Methods发文:新型的冷冻电镜三维重构算法

  蛋白质是生命体的最主要组成元素,作为一种生物大分子机器,蛋白质功能的实现高度依赖于其复杂的三维原子结构。了解蛋白质的结构及其与功能的关系对探索生命的基本原理,理解疾病的分子机制以及药物的研发具有重要的意义。基于粒子滤波的三维重构算法示意图。  冷冻电子显微镜,简称冷冻电镜,使用电子束作为光源,是

冷冻电镜单颗粒分析技术入门指南

  结构生物学的主要目标是,从机制上理解关键的生物学过程。研究这些过程中的大分子和复合体,确定它们的原子结构,可以得到最详细的基础信息。除此之外,获得药物靶标的原子结构也是药物开发的标准程序,人们可以在此基础上设计和优化治疗性的化合物。  不久以前,单颗粒冷冻电镜(cryo-EM)还不是大多数结构生