冷冻电镜结合Nanodisc在膜蛋白研究的应用（二）
将膜蛋白组装到 Nanodiscs 中主要有两种方法。第一：组装溶解在去污剂中的膜蛋白在去污剂存在条件下将膜蛋白纯化，然后再添加 MSPs 和磷脂。含有膜蛋白的 Nanodiscs 能够自发地组装，在去除掉表面活性剂后可以通过凝胶过滤（排阻层析）等方式来纯化。第二：Nanodiscs 与无细胞表达体系相结合，针对于一些特殊蛋白，例如带有毒性的蛋白可通过无细胞表达体系表达，通过加入已经预先组装的 Nanodiscs 使表达出的膜蛋白通过自组装镶嵌进去。图 3：膜蛋白与 Nanodisc 的两种组装机制（图片来源 Cube Biotech 官方网站）左图：膜蛋白（橙色）溶解在去污剂（深灰色）中并与冻干的 MSP（绿色）和磷脂（浅灰）混合。然后去除去污剂，形成蛋白-Nanodisc 复合物。右图：预组装了 MSP 与磷脂的 Nanodisc 加入到无细胞反应液（cell-free expression systems）中，新生的膜蛋白......阅读全文
冷冻电镜研究生物学
结构生物学是诞生于上个世纪中叶通过研究生物大分子的结构与运动来阐明生命现象的学科。在过去半个世纪里，X射线法解析生物大分子结构一直占据结构生物学的统治地位。而近年来，冷冻电镜在研究生物大分子结构尤其是超分子体系的结构方面取得了突飞猛进的发展。该技术它可以快速、简易、高效、高分辨率解析高度复杂的超大生
研究揭示冷冻电镜辐照损伤效应
中国科学院生物物理研究所孙飞研究组联合中国科学院物理研究所李建奇研究组，首次系统研究了类生物有机样品在不同成像模式、温度、电子剂量率、波包电子数和脉冲重复率下的电子辐照损伤效应，明确了脉冲式电子成像模式对有机样品的电子辐照损伤与连续式电子成像模式相同，揭示了电子束对样品辐照损伤背后的物理机制。相
环境扫描电镜在石油地质研究中的应用
境扫描电镜在石油地质中有着广泛的应用,能够解决常规扫描电镜原来难以解决或不能解决的众多问题。环境扫描电镜的出现及性能的提高为石油地质开辟了更为广阔的应用前景,可以在含油或水的情况下对样品直接进行分析,更准确地反映矿物岩石的变化。本文综述了环境扫描电镜在粘土矿物、储层孔隙结构、油气层保护、岩相古地理及
扫描电镜在光子晶体研究方面的应用
光子晶体是一种由不同折射率的介质周期性排列而形成的人工微结构。介电系数在空间上的周期性变化伴随着空间折射率的周期性变化，当介电系数的变化足够大且其变化周期与光波长同步时，光波会产生带状结构，即光子能带结构（photonic band structures）。 频率落在光子能带中的电磁波或光是禁止传播
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 总体而言，冷冻电镜的样品制备技术
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
崔屹组：冷冻电镜结合EELS实现硅负极纳米结构检测
今年诺贝尔化学奖所表彰的“锂离子电池”，可以说是目前最贴地气的诺奖技术了，您拿着的智能手机里，应该都藏着一块默默工作的锂离子电池。不过，拿到诺奖并不意味着锂离子电池已经完美无缺了，别的不说，当前智能手机每天至少要充一次电，否则就黑屏变砖，是不是很让人无奈？科学家们也一直在改进锂离子电池，希望能进
粉质仪在冷冻面团技术研究中的应用
为了提高面粉类烘焙食品的品质，对于面粉原料的研究工作从未停止。近年来，开始借助粉质仪等仪器，研究冷冻面团技术。希望以此改良面团的相关特性，从而达到提高烘焙品质的目的。冷冻面团技术按发酵程度的不同可分为不发酵冷冻面团、预发酵冷冻面团和完全发酵冷冻面团，其中不发酵冷冻面团在工艺上较节约人力和物力，而预发
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
冷冻电镜在结构生物学中的战绩
冷冻电镜在结构生物学中的战绩从NSC等顶刊的发文情况及源源不断的生物大分子结构被解析出来，冷冻电镜在结构生物学领域取得的巨大成功无需赘述。单单以中国大陆为例，基于冷冻电镜技术在结构生物学领域取得的重大进展就十分可观，具体如表1所示[5]（2016年）。而随着冷冻电镜技术的大热，国内的许多高校、科研院
飞纳扫描电镜在牙科研究上的应用
数据显示，我国口腔疾病的患病率已经达到 90%，是患病率最高的疾病。而口腔的健康与否大多与牙齿相关，常见的修复牙齿方法是通过牙种植体安装假牙。 牙种植体是通过外科手术的方式将其植入人体缺牙部位的上下颌骨内，待其手术伤口愈合后，在其上部安装修复假牙的装置。扫描电镜能够观察牙种植体表面形貌，并对微区成分
低真空扫描电镜技术在材料研究中的应用
１ 引言低真空扫描技术是指样品处在低真空条件下，完成显微观测的技术。低真空扫描电镜的成像原理基本上与普通扫描电镜一样，它们的区别在于样品室的真空状态，常规扫描电镜样品室真空度必须优于１０－３ Ｐａ，不导电样品需要表面喷镀导电层，样品上多余的电子由导电层引走；而低真空扫描电镜样品室需要通入气体适当降低
冷冻电镜成像
冷冻电镜成像冷冻的样品冷冻输送器转移到电镜的样品室，在电镜成像之前，需确认样品中的水处于玻璃态。由于生物样品对高能电子的辐射敏感，成像时必须使用低剂量技术（
冷冻电镜分类
冷冻电镜分类目前我们讨论的冷冻电镜基本上指的都是冷冻透射电子显微镜，但是如果我们以使用冷冻技术的角度定义冷冻电镜的话，冷冻电镜主要可以分为冷冻透射电子显微镜、冷冻扫描电子显微镜、冷冻蚀刻电子显微镜。 冷冻透射电子显微镜冷冻透射电镜（Cryo-TEM）通常是在普通透射电镜上加装样品冷冻设备，将样品冷却
冷冻蚀刻电镜技术
冻蚀刻(Freezeetching)技术是从50年代开始发展起来的一种将断裂和复型相结合的制备透射电镜样品技术，亦称冷冻断裂(Freezefracture)或冷冻复型(Freezereplica)，用于细胞生物学等领域的显微结构研究。
冷冻电镜原理
冷冻电镜原理冷冻电子显微学解析生物大分子及细胞结构的核心是透射电子显微镜成像，其基本过程包括样品制备、透射电子显微镜成像、图像处理及结构解析等几个基本步骤（图3.1）。在透射电子显微镜成像中，电子枪产生的电子在高压电场中被加速至亚光速并在高真空的显微镜内部运动，根据高速运动的电子在磁场中发生偏转的原
冷冻电镜原理
冷冻电镜原理冷冻电子显微学解析生物大分子及细胞结构的核心是透射电子显微镜成像，其基本过程包括样品制备、电子显微镜成像、图像处理及结构解析等几个基本步骤。冷冻电镜解析结构步骤 图片来源：中科院计算所透射电子显微镜成像过程中，电子束穿透样品，将样品的三维电势密度分布函数沿着电子束的传播方向投影至与传播
原位电镜在不同领域的应用
气相和液相化学反应在材料科学和工程中涉及到各种领域的研究，如材料传感器、能源的存储与转化、化学催化等。环境投射电子显微镜（ETEM）因其超高的空间分辨率为原位观察气相、液相化学反应提供了一种重要的方法。研究者们利用原位投射电子显微镜（in situ TEM）进一步理解化学反应的机理和纳米材料的转变过
国内专家团队连续发表5篇高水平文章，震惊中外
约30％的编码基因编码的膜蛋白（MPs）在众多生理过程中起着至关重要的作用。膜蛋白是超过FDA批准药物一半的靶标药物。需要在近乎生理条件下对功能性膜蛋白进行高分辨率的结构研究，以提供深入的机理理解并促进药物发现。随着单粒子冷冻显微镜（cryo-EM）的分辨率革命，分离的膜蛋白的结构阐明已取得了快
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可没——程
膜蛋白的纯化实验（二）
三、膜蛋白的纯化一 旦 使 用 了 合 适 的 去 污 剂 将 膜 蛋 白 从 细 胞 膜 中 増 溶 出 来 ，就 可 以 分 离 目 标 蛋 白 质 了 。传 统 色 谱 层 析 技 术 ，如 凝 胶 过 滤 、亲 和 、离 子 交 换 和 层 析 聚 焦 （chromatofocusi
冷冻电镜的技术特点
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。
冷冻电镜技术及其在生命科学中的应用
冷冻电镜技术及其在生命科学中的应用如下：电镜技术在生命科学中的应用已有六十多年的历史，为生命科学在形态结构方面的研究带来了一场革命，突触(synapse)的发现就是一个典型的例子，它结束了自十九世纪末至二十世纪五十年代近半个世纪有关神经元之间是否有直接联系的神经生物学世纪之争。生命科学常规电镜技术需
原位电镜在能源材料领域的应用
原位电镜在能源材料领域的应用在发展储能材料中，观察化学反应的细节对于优化和设计材料的合成是至关重要的。研究者们可以利用原位电镜观察锂离子电池的稳定性，在通电过程中，观察到了电极材料的局部缺陷。对于燃料电池，研究者们利用原位电镜观察燃料电池运行过程中，催化剂的变化过程，提出了三类的降解机理：一、碳腐蚀
AFM在二维材料研究中的应用
AFM在二维材料研究中的应用新型二维材料自2004年石墨烯被发现以来，探寻其他新型二维晶体材料一直是二维材料研究领域的前沿。正如石墨烯一样，大尺寸高质量的其他二维晶体不仅对于探索二维极限下新的物理现象和性能非常重要，而且在电子、光电子等领域具有诸多新奇的应用。原子力显微镜(AFM)一直被广泛用于二维
冷冻电镜发展背景
冷冻电镜发展背景人类基因组计划的完成，标志着科学已进入后基因组时代。虽然大量的基因序列得到阐明，但是生物大分子如何从这些基因转录、翻译、加工、折叠、组装，形成有功能的结构单元，尚需进一步的研究。后基因组时代人类面临的一个挑战是解析基因产物—蛋白质的空间结构，建立结构基因组学，并在原子水平上解释核酸—