我主要是想观察一下纳米颗粒在高分子树脂体系里的分布状态，还有加入纳米颗粒前后分子间氢键变化的情况！谁知道国内哪家单位有“冷冻电子显微镜”？？？最好是能够对外单位开放的，先在这里谢过了！！！问题：冷冻电子显微镜与扫描电镜的区别在何处？ 答：冷冻电镜是透射电镜，看物体内的具体结构；而扫描电镜是利用探针扫描，对大分子不能扫到分子内部，而是表面形貌，不可能是分子内部的结构。如果是研究原子水平，没有问题。但一旦涉及到大分子，就要出现问题了。
欢迎[url=https://www.instrument.com.cn/bbs/user.asp?username=v3224499]v3224499[/url]担任电子显微镜-冷冻电镜（Cryo-EM）版主！我们希望有更多的热心用户能加入到版主队伍中来，也希望在职的版主能在版面中发现有能力的热心用户推荐给我们。论坛正在招募版主，有兴趣的用户请参见这个帖子：[url=https://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20071101/1042199/]https://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20071101/1042199/[/url]
[b]职位名称：[/b]北大事业编招聘-双束（FIB/SEM）/冷冻电子断层扫描(cryo-ET)技术主管[b]职位描述/要求：[/b]【岗位职责】1、负责平台Cryo-FIB/SEM双束显微镜和冷冻光学显微镜的日常运行及维护；2、培训、协助用户使用Cryo-FIB/SEM双束显微镜和冷冻光学显微镜制备样品；3、辅助相关课题组合作开展光电联用及冷冻电子断层扫描技术路线的研发、优化；4、协助平台管理其他电镜及附属设备。【岗位要求】1、政治立场坚定，具有良好的职业道德，诚实守信，爱岗敬业，工作细心踏实，服务意识和责任心强；2、能够熟练掌握双束显微镜（FIB/SEM）使用，专业不限；3、具有Cryo-FIB冷冻生物样品制备或者电子断层扫描经验者优先；4、具有博士学位，具备较强的语言表达能力，英语水平较好，学术论文写作能力较强 5、热爱仪器管理工作，新技术研发工作，工作积极主动、认真负责，具备良好的团队协作能力。【薪酬福利】此岗位属北京大学事业编人员，可申请副高级职称，可协助申请学校、国家技术创新类基金，可申请学校政策性住房，子女可入学北大附属幼儿园、小学、中学就读，薪资可面议。特别优秀者（比如受过良好的科研训练、有较高的英语或计算机水平）可提供有竞争力的薪酬。[b]公司介绍：[/b] 作为北京大学双一流重点建设项目，北京大学于2015年启动了学校冷冻电镜平台和学科的建设，2017年平台正式运行。平台目前拥有总价值约1.1亿元的电镜和各类样品制备仪器，其中包括2台高端300 kV Titan Krios G3冷冻透射电子显微镜（K2 Gif 相机、相位板）、一台200 kV Talos Arctica（K2相机）冷冻透射电子显微镜。2020年将购置冷冻双束扫描电镜和光电关联显微镜...[url=https://www.instrument.com.cn/job/user/job/position/70076]查看全部[/url]
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。[align=center][img=1.png]https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/b83644de-356d-4e5f-9341-72a1a5e4725a.jpg[/img][/align][align=center]揭牌仪式现场[/align]南科大冷冻电镜中心是深圳市政府出资、我校牵头建设的重大基础科学设施平台，旨在支撑深圳市、粤港澳大湾区及中国南方在生物医药、精准医学、新能源新材料方面的科学研究及产业升级。南科大冷冻电镜实验室拟安装300千伏冷冻电镜6台，200千伏冷冻电镜2台，120千伏电镜2台，共计10台冷冻透射电子显微镜及其它71台/套相关辅助仪器和样品制备设备，全部建成后，将是我国配套最齐全、最先进的冷冻电镜实验室。经过一年多的前期准备工作，目前项目一期的2台300kv冷冻电子显微镜已经完成安装调试，投入使用。冷冻电镜技术改变了许多生物领域的研究方式，使得诸多研究能够快速取得重大突破。冷冻电镜技术已成为结构生物学研究的利器，这项技术克服了生物分子结构解析中的许多难点，被诺贝尔奖官方称为“使得生物化学进入一个新时代”。[align=center][img=2.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/7a1b61e0-a88d-4542-9e00-fb3cdc96a122.jpg[/img][/align][align=center]陈十一致辞[/align]陈十一在仪式上致辞，他代表南科大对与会嘉宾的到来表示欢迎，对深圳市委市政府对南方科技大学冷冻电镜中心的支持表示感谢，同时也对冷冻电镜中心负责人王培毅和工作人员前期的辛勤工作表示肯定。他表示，未来几年，冷冻电镜中心将致力于把基础知识和药物开发结合起来，在深圳的工业发展中扮演重要角色。南科大将以此为契机，秉承和发扬“敢闯敢试、求真务实、改革创新、追求卓越”的创校精神，为深圳市社会和经济的发展继续贡献力量。[align=center][img=3.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/17b55b90-20aa-4b77-85b2-0fddf9d79466.jpg[/img][/align][align=center]Richard Henderson致辞[/align]Richard Henderson在致辞中对南科大冷冻电镜中心的落成表示祝贺，并表示为这个优秀的冷冻电镜中心的建立感到由衷高兴。他指出，南科大冷冻电镜中心落成之后，将会成为全球最大的三个冷冻电镜中心之一，另外两个分别在美国和英国。目前，世界上大概有100个类似的研究机构，南科大冷冻电镜中心落成之后，其研究能力将会达到全球的前5%，对相关科研领域的研究产生更大的影响。[align=center][img=4.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/201811/uepic/524b4e7f-e049-43a5-8cb4-e08283ee6ed4.jpg[/img][/align][align=center]蔡羽致辞[/align]蔡羽表示，南科大冷冻电镜中心是生命科学、新材料、新能源领域基础性、关键性的重大科研设施，填补了深圳市、广东省、中国南方地区在该领域的空白，为我市及地区相关领域内的科学研究及产业升级转型提供了支撑平台，希望冷冻电镜中心为深圳市、粤港澳大湾区的产业升级及进一步经济社会全面发展提供新的动力源泉。随后，冷冻电镜中心负责人王培毅、Richard Henderson、蔡羽、隋森芳共同为南方科技大学冷冻电镜中心揭牌。Thermofisher Scientific亚太区材料与科学事业部总经理Marc Peeters、Thermofisher Scientific公司代表Jonathan Jing、中国航天科工深圳航天工业技术研究院董事长崔玉平、中国国际金融集团董事总经理陈十游也在仪式上致辞。南方科技大学第二附属医院、深圳市第三人民医院院长刘磊，加州大学洛杉矶分校教授周正洪，加州大学旧金山分校教授程亦凡，牛津大学教授章佩君等参加了揭牌仪式。冷冻电镜发展国际研讨会也于同日在南科大图书馆111报告厅举行。
欢迎[url=https://www.instrument.com.cn/bbs/user.asp?username=Ins_2afd51b8]Ins_2afd51b8[/url]担任电子显微镜-冷冻电镜（Cryo-EM）版主！我们希望有更多的热心用户能加入到版主队伍中来，也希望在职的版主能在版面中发现有能力的热心用户推荐给我们。论坛正在招募版主，有兴趣的用户请参见这个帖子：[url=https://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20071101/1042199/]https://www.instrument.com.cn/bbs/shtml/20071101/1042199/[/url]
云昏无复影，冰合不闻湍：冷冻固定术冰封一向是有效的保存手段，古今中外，概莫能外：曹操筑铜雀三台之冰井台，设计以储存冰块食物等；传媒大亨默多克冷冻精子，使随后降生的女儿获得数亿资产继承权；就连赛柏坦星人威震天都在冰里呆了9000多年。水结冰后会阻碍原先在溶液状态下快速的物质交换与扩散，低温使得化学过程速率降低：绝大多数代谢过程变得非常非常慢以至于我们难以察觉，这个技术叫做冷冻固定术(Cryo-fixation)。应用冷冻固定术，在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术，就叫做冷冻电镜（CryoEM）。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法，与之地位相当的另两种技术是X射线晶体学(X-ray crystallography)和核磁共振（NMR），这些方法都是为了获得生物大分子的结构以了解其功能。冷冻电镜，就是把样品冻起来然后保持低温放进显微镜里面，高度相干的电子作为光源从上面照下来，透过样品和附近的冰层，受到散射。我们再利用探测器和透镜系统把散射信号成像记录下来，最后进行信号处理，得到样品的结构。听起来很简单？在过去的一年半的时间里，冷冻电镜技术完成了自上世纪70年代以来最大的技术飞跃，很多结构生物学组集体转向冷冻电镜，不再吭哧吭哧的结晶了。就在上周，Nature上线了几乎是诺奖级别的冷冻断层成像论文，按照老板的话说：“任何放进显微镜的东西都成了金子，我这辈子从来都没有见过这样的景象。冷冻电镜的黄金时代真的来临了。”http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051314515917_01_2086240_3.jpg图一：冷冻电镜工作原理，得到的照片信噪比较低松迥月光先照鹤，寺寒沟水忽生冰：快速玻璃化有些人可能读过雪中僵卧不须悲：液氮中的来生 - 随手干货解救战火知乎 - 知乎专栏 是关于如何冷冻生物并且使之不变性的。简单的把样品冻起来只会让它在水结冰的过程中变形扭曲：冻过的肉味道可不怎么样。我们需要让水结成固体，但不是晶体的冰。在变成固体的过程中不能有大的形变。这种条件非常苛刻:谁能冻一罐未开封的可乐，易拉罐最后还不形变的？大实验室都采用冷冻机器人，能够控制点样时的湿度和温度，保证用特制滤纸擦过样品之后，残留的部分保持恒定，不会太厚也不会干掉，然后在封闭环境中以高速扎进用液氮冷却的液态乙烷中。这种方式的冷却速度如此之快，使得水分子还来不及转向就被固定在了原处，在数毫秒之内就完全冻好了。以这种方式制得的冰不是晶体，而是无定形态，在电镜下是透明的：玻璃也处于无定形态，玻璃化的名称由此而来。样品就镶嵌在无定形冰中，定在真实的一瞬。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051314522943_01_2086240_3.jpg图二：GroEL镶嵌在冰中洛阳亲友如相问，一片冰心在玉壶：高性能显微镜材料齐了，有个金刚钻是十分重要的。你知道一台最好的可以做冷冻电镜的透射电子显微镜需要多少钱吗？现在得450万美元。你还别嫌贵，这还只包括显微镜，不含什么电子探测器啦，球差矫正器啦，能量过滤器啦，相位板啦……全加起来保守估计600万美元，另加上每年数十万美元的仪器维护费:只有真的土豪才能负担的起。我们有全球第二台，中科院生物物理所有一台，清华有三台……土豪我们做朋友。显微镜贵，体现在以下几处优点：第一是加速电压高，电子能穿透厚样品。加速电压高导致显微镜巨大，我们必须挖开天花板，并且在地下最底层往下挖才勉强把它放进去。第二是透镜多，各种矫正，光线各种平行，球差各种小，相干度各种好。第三就是样品台稳定，其他组的破镜子每照一张之前需要10分钟稳定样品台（就是干等着），最好的20秒就足够，效率至少是30倍。第四就是全自动，自动换液氮，自动换样品，自动维持清洁，我在家里就能把砖搬了。听说最近国内一些地方准备花大价钱买，世界各处也在招人，希望等我毕业的时候还有些坑留着。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015051314525772_01_2086240_3.jpg图三，房顶得被挖开。心同野鹤与尘远，诗似冰壶见底清：高效率探测器终于要到正题了，为什么过去一年半会有如此大的进展了：关键在于显微镜底部的电子探测器。目前常用的高级电子显微镜是300kV加速电压的，在300keV的电子的轰击下，大部分器件都会被打烂。在最新一代的电子探测器出现之前，我们使用电荷耦合器件（CCD），就是电子照下来要先打在荧光层上变成光信号，然后CCD再把光信号转成电信号生成图像。多余的一次光转换降低了效率。在冷冻电镜中，样品对电子剂量非常敏感，同一个地方看的时间长了就会被电子打爆，所以每个电子都非常的珍贵。最新的技术能够直接把电子抓下来，并且利用和超分辨荧光显微镜类似的技术来数电子，甚至可以对单个电子进行局部定位，把对比度提到了只在梦里才能想见的地步。因为这个探测器，许多以前不起作用的算法都能用了，看不见的蛋白质可以找到了，不用再一张一张的扫底片了。想买新的直接电子探测器？准备好100万美元，然后砍砍价。虽说是电子产品，但我觉得摩尔定律在这里不适用。间关莺语花底滑，幽咽泉流冰下难：漂移矫正一般来说，在拍摄某一样品的过程中，我们假设样品是不会自己动的:你拿相机拍运动的东西，曝光时间一长就会糊掉。冷冻电镜也有这个问题：电子束哗哗的穿过样品，这些无定形冰就会变软，变形，带着样品移动。因为无定形冰不是晶体，所以在外部强能流的影响下就会展现出些水的性质：这种流动虽然慢，却在电子显微镜下被万倍的放大，成为限制数据质量的大问题。有了高效探测器，我们可以把之前的1次曝光分解成30多次并且保证总电子量不变，由拍照片变成了拍电影，再把这些电影合并成一张近乎于完美的照片。就这样，冷冻电镜的拍摄技术达到了前所未有的高度。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/05/201505131453_545889_2086240_3.jpg图四：组里很久之前的结构，病毒相对好做。目前一般的蛋白，甚至是膜蛋白都能做到类似的程度。这种技术有多疯狂？老板经常拿他的朋友Yifan举例，2013年一年可以发4篇nature正刊，一篇nature method，一篇cell，手下博士后直接去Harvard开始tenure track，北大生命科学院前院长饶教授发博文说是诺贝尔奖级别的工作。我们自己组里也有Cell, Nature, Science，大多是投了就中，很少被拒。实验室几个师兄开心的找教职，各大制药公司各种招会冷冻电镜的来测试新药可靠性，工作一点儿问题都没。不要黑生科，我们是学物理和信号处理的。作者：Hydro Ding，无各种良好嗜好 看到好文忍不住想分享，如有冒犯，实在抱歉，可发站内信给我删除此文。（来自互联网）
“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”。只要分辨率足够高，能看清诸多生物分子在原子层面上的细节，它们的工作方式也就不言自明了。也正是由于这个原因，从历史上看，结构生物学领域做出的发现，带来了许多生物学突破，也推动了不少创新疗法的开发。[align=center][img=1.png]https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/627d0364-d802-4ff4-aedb-9ab7041c7ce9.jpg[/img][/align]在诸多让人类“高清看世界”的技术里，X射线晶体学是生物学家们使用最多的技术之一，也让人类获得了大量生物大分子的结构。但这种方法需要事先获取这种大分子的晶体。尽管许多蛋白质和一些稳定的复合体能产生质量足够高的晶体，但对于膜蛋白或动态的复合体来说，获取晶体就不是那么容易。我们能不依赖于晶体获取，直接“观察”这些大分子吗？自上世纪70年代起，许多先驱尝试使用基于电子显微镜的方法来解决这个问题。最初，它的分辨率并不尽如人意。但经历了40年的发展，冷冻电镜技术取得了突破，一跃成为了结构生物学的主流工具之一，与X射线晶体学形成了完美的互补。单粒子冷冻电镜的诞生事实上，想通过电子显微镜来看清生物大分子，并不是一件容易的事。首先，和通常的照片一样，电子显微镜获取的图像是二维的，而生物大分子的结构是三维的。这一问题通过一个巧妙的方法得到了解决：对于同一个生物大分子，我们可以从不同的角度获取它的二维图片。将这些图片整合到一起，就可以重建出三维的结构。而电子显微镜遇到的另一个问题，曾一度被认为是它的致命硬伤——为了达到最佳效果，电子束必须处于真空环境之中。于是，这些样本也必须位于同样的真空里。对于生物大分子来说，这就造成了严重问题：真空导致的脱水会对样本的结构完整性带来破坏性的影响。从机制上看，用电子显微镜来观察生物大分子就好像是个不可能完成的任务。[align=center][img=2.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/6c051d14-a901-4d11-af98-b62ce330a6df.jpg[/img][/align]▲将样品“冻起来”，可以保留生物大分子的完整性（图片来源：By Vossman , from Wikimedia Commons）1974年发表在《科学》杂志上的一项研究彰显了人类的智慧。在加州大学伯克利分校，还是在读研究生的Kenneth Taylor与其导师Robert Glaeser教授表明，生物大分子的结构完整性，可以通过将它们“冻起来”而得到保留。这一发现在上世纪80年代被Jacques Dubochet教授及其同事们发扬光大，基于这一发现开发的样本制备技术时至今日都没有出现很大的改动。研究人员们也指出了电子显微镜的第三个问题——高能电子束带来的辐射可能会对生物学样本造成破坏，从而限制了电子束的强度。而电子束较弱的结果，便是过低的信噪比。Richard Henderson教授等人提出的一个解决方案，将晶体学中的技术应用到电子显微镜成像过程中。利用电子晶体学（electron crystallography）技术，人们取得了一系列进展，解析出的结构分辨率最高达1.9 埃。[align=center][img=3.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/6ff80f52-36a4-48ec-8bdf-d85e7527975f.jpg[/img][/align]▲三位在冷冻电镜领域做出开拓性贡献的科学家共享了2017年的诺贝尔化学奖（图片来源：The Nobel Prize in Chemistry 2017. NobelPrize.org. Nobel Media AB 2018. Wed. 12 Sep 2018.）而Joachim Frank教授则希望能够规避结晶这一手段来确认蛋白质的结构。他提出，通过对同一种蛋白粒子进行大量的独立拍摄，再通过计算机来整合这些图片，有望能获得高清的结构。这一创新的想法与样本的冷冻制备相结合，成为了如今我们熟悉的“单粒子冷冻电镜”（single-particle cryo-EM）。Frank教授、Dubochet教授、以及Henderson教授三人也共享了2017年的诺贝尔化学奖。[b]结构生物学的新纪元[/b]单粒子冷冻电镜技术为结构生物学带来了新的突破，使其迈入了新纪元。原本难以结晶的目标，其结构也能展现在人类面前，膜蛋白就是这样的例子。在这篇综述中，加州大学旧金山分校的程亦凡教授介绍了冷冻电镜如何协助我们获得了瞬态受体电位（TRP）离子通道的结构。[align=center][img=4.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/b4af6e2b-a106-47b7-bc95-779b43e3ee4a.jpg[/img][/align]▲本篇《科学》综述的作者程亦凡教授（图片来源：程亦凡教授实验室官网）TRP通道超家族分为7大类，在人类中总共有27个成员，每一个通道都有着特定的生理功能，其中一些也有望成为治疗人类疾病的靶点。但除了这些通道里的少数小型结构域外，人们对这些通道的结晶尝试往往以失败而告终，这也限制了对这些靶点的进一步开发。2013年，这一困境迎来了终结。当年，《自然》上的两篇论文利用单粒子冷冻电镜技术，获取了TRPV1离子通道位于三种不同状态下的结构，让我们更好地理解了其“感受热量，激活疼痛通路”的作用。TRPV1结构的获得再次强调了冷冻电镜的巨大潜力——当“获取晶体”这一限速步骤被移除后，我们能够以极快的速度获得膜蛋白的原子结构。据统计，在不到5年的时间里，每一类TRP通道，均有至少1个成员的结构得到了解析。对于大型的动态复合体来说，冷冻电镜更是让原本无法通过结晶获取的结构呈现在了人类面前，剪接体就是极佳的例子。过去，人们要么只能获得其中片段的原子结构，要么只能获得分辨率较低的整体结构。而在单粒子冷冻电镜的协助下，在几年里，我们就获得了剪接体在不同工作状态下的结构，从而拼接出了它工作的完整画面。这在过去是难以想象的。冷冻电镜领域前所未有的发展速度，也吸引了诸多医药企业的关注。它们期望能够应用这一技术，优化药物的发现过程。[b]医药企业的尝试[/b]在去年11月的一篇《Nature Reviews Drug Discovery》综述中，作者Mark Peplow博士为我们盘点了药企在冷冻电镜领域的布局与尝试。对于大型药企来说，在公司内部的建立冷冻电镜能力是其布局的主要方向——基因泰克在组建内部的冷冻电镜团队；辉瑞斥资500万英镑使用新款的冷冻电镜；诺华通过与Friedrich Miescher研究所的合作也构建了自己的冷冻电镜中心。诺华生物医药研究所（NIBR）的蛋白质科学负责人Christian Wiesmann说，他们的冷冻电镜中心已经初见成效。利用冷冻电镜技术，他们获得了一款蛋白与一种小分子结合时的结构，这能指导药物化学的开发。对于另一些药企或生物技术公司来说，他们决定组成联盟，共同使用冷冻电镜工具。这一方面是出于成本的考量，但更重要的是，这种联盟能够促进经验的交流。在英国，剑桥医药冷冻电镜联盟（Cambridge Pharmaceutical Cryo-EM Consortium）就是这样的例子——在5家药企的合作下，这一联盟获得了超过300万英镑的资金，于2016年正式启动。[align=center][img=5.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/201809/uepic/5e19607c-c0eb-4bf4-98ae-c487fb8216b8.jpg[/img][/align]去年5月，该联盟的成员之一阿斯利康发表了一篇论文，揭示了人类突变ATM蛋白的结构。ATM蛋白是一类大型激酶，与DNA的修复有关，在癌症发病中有潜在的作用。而研究人员们获得的结构，其分辨率为4.4埃，足以看清其两个构象，其中一个处于“打开”状态，可以结合底物；另一个则处于“关闭”状态。这些发现带来了该蛋白的首个高清结构，也表明它作为分子开关的重要作用。该联盟的另一个成员Heptares则在探索GPCR的结构。作为一类膜蛋白，它们通常会因为分离过程而失去正常的结构与活性，因此难以通过常规的结晶手段制备样本。但冷冻电镜技术则没有这样的困扰。目前，我们获得的GPCR结构已能让我们看清它们与大型多肽相结合时的结构。它们与小分子结合时的高清结构，会是研究人员们未来的研究方向。[b]冷冻电镜的未来[/b]冷冻电镜领域在过去40年里发生了重大的改变，而这一技术还有不少可以提高的空间。其中的一大关键在于进一步提高分辨率，达到2埃左右，另一大关键在于提高使用的效率。如果我们能够快速获得大批样品的高清结构，无疑将加速这项革命性技术在医药领域的应用。此外，硬件与软件的升级，也将提升冷冻电镜的能力。更好的光学系统、更好的检测器、更好的算法软件，都能让冷冻电镜在现有的基础上如虎添翼。正如一些业内资深人士指出的那样，要实现这样的功能迭代，让冷冻电镜成为新药发现的常规工具，或许还需要5到10年的时间。但对于诸多医药与生物技术公司而言，目前或许是将这一工具整合至研发系统中的最佳时机。
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。[align=center][img=,500,284]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/12/201812131109255316_9391_3224499_3.jpg!w500x284.jpg[/img][/align][align=center]基于粒子滤波的三维重构算法示意图。[/align]冷冻电子显微镜，简称冷冻电镜，使用电子束作为光源，是一种能在原子分辨率水平上观察并测定蛋白质分子结构的有力工具。伴随着最近几年的技术突破，冷冻电镜三维重构技术成为测定蛋白质及其复合物结构的关键技术。冷冻电镜三维重构的基本方法是，首先利用冷冻电镜对冷冻于液氮温度的生物大分子颗粒进行成像，以获得数万到数百万张生物大分子照片，然后通过一定的算法来整合这些图像，计算出生物大分子的三维结构。这其中三维重构算法是核心内容，用于测定出每一张照片的诸多参数，例如空间取向，然后才能将二维的照片整合重构出三维的结构。因为照片的数量巨大，且图像信号极其微弱，如何精确计算测定每张照片的参数，以达到超过0.4甚至0.2纳米的分辨率，一直以来都是冷冻电镜技术研究的重点和难点。来自清华大学生命科学学院的研究人员发表了题为“A particle-filter framework for robust cryoEM 3D reconstruction”的文章，介绍了一种基于粒子滤波的鲁棒的冷冻电镜三维重构算法框架，这种方法通过将电子工程应用中的粒子滤波算法引入到冷冻电镜三维重构中，大幅提高了对系统参数的搜索能力和对系统误差的容忍度；通过进一步融合高性能计算的方法，最终实现了对生物大分子结构高效高精度的三维重构。这一发现公布在11月30日的Nature Methods杂志上，由清华大学生命科学学院李雪明研究组，电子工程系沈渊研究组和计算机系杨广文研究组合作完成。第一作者为胡名旭，余洪坤和顾凯。同期他们开发的THUNDER冷冻电镜三维重构软件系统集成了这些新算法和新特性，为未来冷冻电镜海量图像数据的实时分析，以及大规模的自动化应用提供了一个可靠的算法和软件基础；同时，也为解析接近原子分辨率的生物结构提供了一套鲁棒、快速的解决方案，显著降低了对用户经验的要求，益于冷冻电镜技术的广泛普及，助力在原子尺度上对生命活动进行观察。为了获得一个更有效的算法和计算系统以满足未来高分辨率和大规模应用的需求，李雪明研究组联合电子系沈渊和计算机系杨广文研究组，利用清华大学生物学科和信息学科交叉的优势，将电子工程领域的粒子滤波算法引入到冷冻电镜的图像重构参数搜索中去，发展出一套比现有算法更完善、更有效的贝叶斯统计推断算法。这套新算法对高维参数的搜索具有更好的鲁棒性，可以自适应地进行参数的自动调整，以及通过引入一套新的权重机制大幅提高了对系统误差的容忍度。这些优势的整合，使整个系统具有很好的鲁棒性，更适用于未来自动化的运行工作模式。同时，在算法的实现过程中，深度融合了大规模并行计算的思路和方法，从而使整个系统具有极高的运算效率，和近乎理想的并行计算性能。未来该系统将能够高效运行于小到一个工作站，大到“太湖之光”这样的超大规模计算系统，适应生命科学研究和药物设计的大量结构测定需求。这项工作是三个不同学科研究组交叉研究的阶段性成果，团队正在利用新型的统计推断和机器学习算法将这一工作扩展到对细胞或者细胞器结构的原子分辨率三维重构上去。未来的冷冻电镜技术将使人们不必再借助于复杂的生物化学手段来提取蛋白质，而是利用冷冻电镜直接在细胞中对包括蛋白质在内的生物大分子的原子结构和动态变化进行观察和分析，探索生命活动的本质原理，设计能够治愈疾病的药物，造福人类健康。
[img=,640,570]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901251125013494_802_3221097_3.jpg!w640x570.jpg[/img][color=#5e5353]2017年诺贝尔化学奖奖颁给了雅克杜波谢（Jacques Dubochet）, 约阿希姆弗兰克 （Joachim Frank） 和 理查德亨德森（Richard Henderson），以表彰他们对于冷冻电子显微镜技术的研究发展所作出的贡献，三位科学家同时还简化和改进了生物分子的成像。这项技术使得生物化学迈向了新的时代。我们很有可能在近期内获得原子级别分辨率下的生命复杂机械的详细图像。[/color][img=,640,424]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901251125136496_4010_3221097_3.jpg!w640x424.jpg[/img][color=#888888]因为冷冻电子显微镜技术的出现，我们能看到的微观世界从图片左侧的样子，变成了右侧这样。图片来源：The Royal Swedish Academy of Sciences | 制图：Martin Hö gborn[/color][color=#5e5353]听到导师约阿基姆弗兰克（Joachim Frank）得奖的消息后，我的心情有些激动。[/color][color=#5e5353]近几年，冷冻电镜在生物物理，特别是结构生物学领域掀起了一轮新的风暴。尤其在近三四年来，依靠冷冻电镜技术，很多具有非常重要生物学功能的生物大分子复合物的三维结构得到解析。所以说冷冻电镜技术彻底改变了结构生物学的研究方式。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]冷冻电镜的重要性，在我看来就是它彻底地“消灭”了结构生物学。这句话是什么意思呢？就是说冷冻电镜技术在这两年的突破，使得解析生物大分子复合物的三维结构变得越来越容易、越来越常规。所以这个发展趋势，就是以电镜为主的技术越来越平台化，入门的门槛越来越低，会更多地普及生物研究的方方面面。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]冷冻电镜近年来取得了一系列重大突破，这一系列突破让以前很多不能做的研究变成了可能。而这一切最新的突破所用的方法，主要就是这三位科学家建立的，所以他们得奖是实至名归的事。[/color][color=#5e5353]目前冷冻电镜技术逐渐成熟，未来的发展将包括数据计算的算法等一系列更加友好界面软件的开发等等（以前主要是硬件的发展）。通过冷冻电镜，可以对以前不了解的重要的蛋白质复合物进行研究，可以看到某些蛋白质具有怎样的生物学功能。这方面的研究将来还是很发展前景的。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]中国的清华大学冷冻电镜中心近年来发表了很多具有重要的影响的工作，比如施一公教授的剪切体，我所做的呼吸链复合物等。这些工作在以前都是很难做成的，正是冷冻电镜发展起来之后，才使得我们能在短期内就取得了这一系列的重大突破。[/color][color=#5e5353]目前来说，中国冷冻电镜的应用的发展远远超过世界上其他国家，未来的发展重点将是一系列具有重要生物学功能的蛋白质复合物，以及这些蛋白质复合物的生命科学中的应用等。想信在未来还会持续成为生命科学研究领域的热门手段。冷冻电镜的重要发展就是使得解析像呼吸链复合物这样重要蛋白的结构成为了可能。按照X射线晶体学发展的轨迹，首先诺奖先建立方法学的人，然后就很可能是一系列重要生物学功能的蛋白复合物的了。他们在介绍他们三位为啥会获得诺奖的时候能把我们的研究结果放在第一个图，这对我们来说是一个激励和鼓励。[/color][color=#5e5353] [/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]冷冻单分子电镜技术获得诺贝尔奖实至名归。这是结构生物学上面的一个巨大的突破，尤其是对生物大分子复合物的结构分析超越了以前基于X光衍射和核磁共振的传统方法。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]而今天获奖的三位科学家在冷冻单分子电镜技术的发展中起到了关键性的作用。就像我们经常说的，这是天赋和天才的区别，有天赋的人，能够击中别人都击不中的目标，而天才呢，则能够击中别人甚至都看不到的目标。在二三十年以前，大家都认为晶体衍射可能会是解决生物大分子最主要、最有效的技术，而只有他们看到了电镜技术的潜力，发展了巨大的技术突破，获得了众多梦寐以求的分子结构。[/color][color=#5e5353]在短短的几年时间里面，冷冻单分子电镜技术已经成为了结构生物学里发展最快的一个领域。在全世界各个主要的研究机构里面，冷冻单分子电镜技术都是着重发展的领域。而我们中国，尤其是我们清华大学，在这个领域走在世界的前面。我们中国的学者包括施一公教授、颜宁教授、杨茂君教授、王宏伟教授以及华裔的程亦凡教授等等，在这个领域都做出了突出的贡献。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]而在我们国内所做出原创性工作，对于理解mRNA修饰，阿尔兹海默症的发病机制等重要的生物学问题都起到了突出的贡献。在下面的几年里面，我认为我们会在电镜技术有原理性的突破。[/color][color=#5e5353]最后，本次诺贝尔奖也再次证明了化学作为一个中心学科，它和物理学、生物学的交叉，起到了互相补充、互相支持的作用。而冷冻电镜技术和其他的潜在候选者来比较，可能是作为一个成熟的、已经在科研中起到直接贡献的技术受到了委员会的青睐。[/color][color=#5e5353]通过快速冷冻溶液，使生物样品维持原来形态，在纳米尺度的电子显微镜技术的帮助下获得原汁原味的，原子分辨率的三维空间结构：这是物理成像与化学需求的结合，巧妙的概念，精致的实验手段。[/color][color=#5e5353][b][/b][/color][color=#5e5353]冷冻电子显微技术，是指通过将生物样品快速降温使其固定在玻璃态的冰中，继而用透射电子显微镜成像的技术。电子显微技术已经获得过多次诺贝尔奖，本次再次授予化学奖实际是对其在结构生物学，尤其是单颗粒重构技术的肯定。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]本次获奖的三位科学家，Jacques Dubochet的工作集中在“冷冻”这个词上，他成功实现了将蛋白样品固定在玻璃态的冰中，使得在电子显微镜的高真空环境观察接近生理状态下的蛋白成为可能。Joachim Frank 和Richard Henderson则是在提供了单颗粒重构结构的理论依据和技术路线。在这三位科学家工作的基础上，随着硬件水平的不断提高，冷冻电镜目前已经真正成为结构生物学的常规技术手段。与晶体学相比，冷冻电镜可以用于解析更大的，具有结构柔性的复合物的结构。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]说到我国在这方面的研究，早在八十年代初从事材料学研究的郭可信教授等就发现电子显微镜在生物领域的潜力，培养并鼓励一批物理背景的学者进入生物领域，他们不少目前已经成为行业中坚，以郭可信先生名字命名的冷冻电镜会议也是行业非常高水准的重要会议。[/color][color=#5e5353][/color][color=#5e5353]清华大学也在09年起就大力发展冷冻电镜的研究，其电镜平台（国家蛋白平台）也一度是全球最大的冷冻电镜中心（不仅规模大，而且非常非常高产）。[/color][color=#5e5353][/color][img=,640,462]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901251125363454_1832_3221097_3.jpg!w640x462.jpg[/img][color=#888888]中国电镜家谱图。图片来源：参考文献1[/color][img=,640,521]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/01/201901251125482544_7761_3221097_3.jpg!w640x521.jpg[/img][color=#888888]中国电镜平台分布。图片来源：参考文献1[/color]
显微镜冷热台系统 可编程温度控制，温度范围宽，从-190℃到600℃（700℃可选）； 温度控制精度高； 更好的温度均匀性及精确度，可对样品室进行双层加热； 可快速控制升、降温速度； 样品的XY移动精度高，分辩率为10微米； 配备观察视窗； 样品室空间大，并可根据要求加不同的增高器；讨论问题之一，该系统采用液氮制冷，液氮冰点-193℃，因此某些仪器厂家标称能达到-193℃，实际是否达不到。讨论问题之二，该设备除美国一家公司生产外，是否有别的公司生产类似产品。
水质营养盐测定前，水样是冷冻的，如何快速解冻啊，我解冻了一天也还是不行
11月份，高端冷冻电镜招中标项目扎堆涌现，招中标项目数量与金额都很抢眼。据不完全统计，11月内，高端冷冻电镜出现招标6套，预算金额达3.78亿元，中标方面，赛默飞中标了青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心的2套。 [b]具体中标信息如下：[/b][align=center] [color=#00b0f0]11月高端冷冻电镜中标信息表[/color][/align][table][tr][td=1,1,32][align=center][b]中标时间[/b][/align][/td][td=1,1,68][align=center][b]采购单位[/b][/align][/td][td=1,1,94][align=center][b]中标标的名称[/b][/align][/td][td=1,1,58][align=center][b]数量[/b][/align][/td][td=1,1,72][align=center][b]中标金额/人民币[/b][/align][/td][td=1,1,90][align=center][b]中标制造商[/b][/align][/td][/tr][tr][td=1,2,32][align=center]11月28日[/align][/td][td=1,2,68][align=center]青岛海洋科学与技术国家实验室发展中心[/align][/td][td=1,1,94]300KV冷冻透射电镜[/td][td=1,1,58]1套[/td][td=1,1,72][align=center]-[/align][/td][td=1,1,90][align=center]赛默飞[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,94]200KV冷冻透射电镜[/td][td=1,1,58]1套[/td][td=1,1,72][align=center]-[/align][/td][td=1,1,90][align=center]赛默飞[/align][/td][/tr][/table] [b]招标信息如下表：[/b][align=center] [color=#00b0f0] 11月高端冷冻电镜招标信息表[/color][/align][table][tr][td=1,1,32][b]招标时间[/b][/td][td=1,1,78][b]招标单位[/b][/td][td=1,1,111][b]相关招标名称[/b][/td][td=1,1,52][b]数量[/b][/td][td=1,1,57][b]预算金额[/b][/td][td=1,1,118][b]开标时间[/b][/td][td=1,1,114][align=center][b]联系方式[/b][/align][/td][/tr][tr][td=1,1,32][align=center]11月16日[/align][/td][td=1,1,78][align=center]清华大学[/align][/td][td=1,1,111][align=center]高端冷冻电镜系统[/align][/td][td=1,1,52][align=center]1套[/align][/td][td=1,1,57][align=center]8352万元[/align][/td][td=1,1,118][align=center]12月7日[/align][/td][td=1,1,114]项目联系人：王慧项目联系电话：62785713[/td][/tr][tr][td=1,1,32][align=center]11月22日[/align][/td][td=1,1,78][align=center]上海交通大学[/align][/td][td=1,1,111][align=center]冷冻电镜系统[/align][/td][td=1,1,52][align=center]1套[/align][/td][td=1,1,57][align=center]7665万元[/align][/td][td=1,1,118][align=center]12月13日[/align][/td][td=1,1,114][align=center]联系方式：陆老师 86-21-54744366[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,32][align=center]11月22日[/align][/td][td=1,1,78][align=center]南方科技大学[/align][/td][td=1,1,111][align=center]300 kV冷冻电子显微镜，直接电子探测器, 相位板，生物样品能量损失谱仪[/align][/td][td=1,1,52][align=center]1套[/align][/td][td=1,1,57][align=center]4700万元[/align][/td][td=2,4,232][align=center]-[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,32] [/td][td=1,1,78] [/td][td=1,1,111][align=center]300kV冷冻电子显微镜，直接电子探测器, 相位板，能量损失过滤器[/align][/td][td=1,1,52]1套[/td][td=1,1,57][align=center]4700万元[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,32] [/td][td=1,1,78] [/td][td=1,1,111][align=center]300kV冷冻电子显微镜，直接电子探测器, 相位板，球差校正器,能量损失谱仪[/align][/td][td=1,1,52]1套[/td][td=1,1,57][align=center]5200万元[/align][/td][/tr][tr][td=1,1,32] [/td][td=1,1,78] [/td][td=1,1,111][align=center]300kV冷冻电子显微镜，直接电子探测器, 相位板，球差校正器, 色差校正器，能量损失过滤器[/align][/td][td=1,1,52]1套[/td][td=1,1,57][align=center]7208万元[/align][/td][/tr][/table][b]【有奖调研时间】[/b]电子显微镜市场有奖调研正式开启：[color=#ff0000][b]1分钟赢300份话费![/b][/color]仪器信息网特针对电镜相关用户开展有奖调研活动，并将结合调研结果，推出电镜专题盘点分析以飨读者。问卷调研活动期间([b][color=#00b0f0]2018年11月13日-2018年12月15日[/color][/b])，认真完成问卷，并经审核确定为有效问卷的用户，将获得10元话费奖励，奖励将于10个工作日送达，总共300 份，数量有限，先到先得![color=#7030a0]点击进入调研链接参与[/color]：【[url=https://www.wjx.cn/jq/30621349.aspx]问卷链接[/url]】
http://pic.biodiscover.com/files/2/rt/201501051032414604.jpg 在刚刚过去的2014年里，美国科学家Eric Betzig、William Moerner 和德国科学家Stefan Hell，因为对超高分辨率显微镜所做出的贡献，获得了诺贝尔化学奖。这一技术的意义在于突破了几个世纪以来光学显微镜的“衍射极限”。这些科学家们从不同途径“突破”了这一极限，使人们能够分辨相距少于200nm的两个物体。这类技术被统称为超高分辨率显微技术或纳米显微技术。 目前主要的超高分辨率技术包括：光激活定位显微技术PALM、随机光学重建显微技术STORM、受激发射损耗STED，结构照明显微技术SIM和RESOLFT。其中，PALM和STORM属于单分子定位显微技术。 专家们认为与荧光显微技术不同，电子显微镜(EM)能获得精确的结构信息，但是通过EM识别特殊蛋白是一个费力不讨好的工作，而且一般也不能定量。而通过衍射极限荧光成像的电子显微技术虽然获得的信息量大，但是无法达到几十纳米级别的分辨率。 超分辨率荧光成像技术现在已接近电子显微镜技术，不过这两者之间还是存在至少一个数量级的分辨率差异。如果能将这两者结合，提炼电子显微和超分辨率荧光显微的优点，也许能带给我们惊喜。 把这两种方法放在一起并不是件简单的事。首先样品准备需要能用于两种不同的方法，以最小的失真完成高质量成像。其次以两种模式获得的成像也必须能精确对齐，这样才能真正提供补充信息。 比如说来自美国NIH的一组研究人员为了将电镜EM与光激活定位显微技术PALM结合在一起，对细胞表面结构成果，研发出了一种样品准备的方法，这种方法基于嵌入式金纳米棒，能完成20 纳米分辨率的相关成像(Correlative super-resolution fluorescence and metal-replica transmission electron microscopy)。 此外这种关联技术还需要EM样品准备中合适的荧光标记，另外一篇文章中，来自加州理工学院的研究人员为了关联细菌细胞的PALM与冷冻电子层析成像，找到了能在冷冻条件下进行光开启的荧光蛋白，而且他们也成功阻止了冰晶体的形成。(Correlated cryogenic photoactivated localization microscopy and cryo-electron tomography) 这就是关联光学和电子显微镜技术(Correlative Light and Electron Microscopy，CLEM)，这种技术既有荧光显微镜FM的分子标记功能，又具有电子显微镜EM捕获超微结构细节的高分辨率。这一相关显微镜技术让细胞生物学家有可能理解生命大分子在细胞里的动态，得到其亚细胞结构的更多信息。 而这些相应的解决方法也将能帮助这种超分辨率技术快速发展，用于生物学研究。 推荐阅读 Super-resolution CLEM
快速温度变化( 湿热) 试验箱中是能够经常用到冷冻油的，冷冻油的好坏也是可以影响快速温度变化( 湿热) 试验箱的使用，质量差的冷冻油对于快速温度变化( 湿热) 试验箱来时，影响是比较大的。 快速温度变化( 湿热) 试验箱冷冻油的闪点过低也会带来的危险。由于一般冷冻油的挥发性比较大，闪点过低会使制冷循环的油量增多，增大损耗增加本钱且不说了，更严重的是在压缩升温的过程中会增大发生燃烧危险的可能性，因此要求冷冻油的闪点比制冷排气温度高30度以上。 纯粹冷冻油化学成分稳定，不氧化，不会腐蚀金属。如果劣质冷冻油内含有制冷剂或水分时便会产生腐蚀作用，润滑油氧化后会生成酸性物，腐蚀金属。当冷冻油在高温时，会出现焦炭和污粉，若这种物质进入过滤器和节流阀容易堵塞。进入快速温度变化( 湿热) 试验箱压缩机，可能打穿电机绝缘膜，那就很轻易发生“烧机”了。 如果快速温度变化( 湿热) 试验箱冷冻油含有水分，会加剧油的化学变化，使油变质，引起对金属的腐蚀作用，同时还会在节流阀或膨胀阀处造成"冰堵"。而润滑油中含有机械杂质，会加剧运动件摩擦表面的磨损，造成压缩机损坏。 快速温度变化( 湿热) 试验箱的冷冻油具有一定的粘度才能让运动部件的摩擦面保持良好的润滑状态，从而能从压缩机带走部分热量并起到密封作用。冷冻油要在两种极端温度条件下工作：压缩机排气阀温度可高达100多度，而膨胀阀、蒸发器的温度则会低至－40度。这样的工作环境决定了它需要有很好的粘－温特性。假如冷冻油粘度不够，就会导致压缩机轴承和缸体磨损加剧、噪音升高，同时制冷效果降低，并缩短压缩机的使用寿命，甚至在极端情况下可能引起我们平时说的“烧机”，压缩机就是这样慢慢挂了。 快速温度变化( 湿热) 试验箱冷冻油的倾点也是一个可能导致“烧机”发生的指标。像刚才说过的，压缩机的工作温度变化范围较大，因此为了保证润滑油的作用能够得到正常发挥，一般要求它在低温状态下仍能保持很好的活动性。所以倾点一般应该低于冷冻温度，同时粘温特性也要好，这样才能保证冷冻油在低温环境下能从蒸发器顺利返回压缩机。假如冷冻油的倾点过高，就会导致回油过慢，那就很轻易发生“烧机”了。 快速温度变化( 湿热) 试验箱中冷冻油的重要性不言而喻，所以，快速温度变化( 湿热) 试验箱冷冻油在选择的时候，尽量选择品质好点的快速温度变化( 湿热) 试验箱。
5月29日，清华大学生命科学院博士生张森森的蛋白样品9时准时在液氮环境下进入冷冻电镜。几天后，埃(10-10)级精度的蛋白质“高清3D彩照”将出炉。研究人员可以“直视”单个蛋白质的分子结构，并解出生命运转机理。 这期间，冷冻电镜中的电子枪将持续发射电子，每次看一个小单元。为了解释这个“小单元”，张森森为科技日报记者示意了一个“镊子尖”大小的小金片，“金片上约有200个左右的均匀小孔，每个小孔中再分150个小孔，电子束一次只‘看’其中一个小孔。”金片类似蛋白质的“载玻片”，与光学显微镜不同的是，载玻片透光，小金片要透电子，容许电子束透过样品时受到散射。散射信号被捕捉记录下来，计算后可呈现分子结构。 透射式电镜的生产能力是冷冻电镜制造能力的基础之一。“国内没有一家企业生产透射式电镜。”赛默飞公司技术支持陈宝庆说得不假思索，他毕业于北京大学地球物理专业，对行业非常了解，他介绍，“之前还有几个企业制造，比如原江南光学仪器厂现在就不造了。”[align=center][img=,450,324]http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/5bbc5225-5cff-4593-b15c-7a70f246a589.jpg[/img][/align][align=center][color=#00b0f0]透射式电镜[/color][/align] [b]能做到单电子束控制的灯丝，只有进口[/b] “理论上说，只要施加足够强的电场，电子就会从材料中‘游’出来。”陈宝庆说。但“游”的状态与可以使用的电子状态相距甚远。 什么样的电子才能为蛋白质拍摄高清3D彩照呢?东南大学材料科学与工程学院万克树教授描述了理想的状态：速度完全一样的电子，从“源头”的一个点上、非常多地发射出来。 “这些要求是相互矛盾的。”万克树解释，电子从材料表面溢出，要发射电子多，面积就要大，但是面积大了就难以满足一致性要求。 如果把电子枪想象成一把枪，它必须以“狙击”的精度完成机枪的扫射，“子弹”的角度、速度完全一致。 “电子的能量要做到高度一致，虽还达不到激光的程度，但也必须是很窄的分布。”陈宝庆解释，电子“子弹”一致性是提高图像分辨率的前提。 为此，电子枪的核心构造其实是一根极细的“陀螺针”，形似陀螺，尖端却比针还细。电子从尖端出发，在真空的环境下，前去与大分子“相撞”，进而反映出分子构象。 “之前的技术路线是通过加热让电子枪发射电子，发射源(俗称“灯丝”)用钨丝或六硼化镧，需要2500℃左右，高温促使电子发射，但也使电子异常活跃、难以控制，因此热发射电子枪的电镜精度低。”万克树说。 “场发射是通过高压电场，把电子从‘灯丝’里拉出来，室温下可完成。”万克树说，“所用灯丝国内没有生产，全部依赖进口，每根上万美元左右。” 他提到的常温场发射枪(肖特基电子枪)是将氧化锆沉积在单晶钨的晶体的特定面上。FEI公司后来在电子枪生产上又有了新的突破，将热和场结合起来，稳定性进一步提升。在清华大学冷冻电镜实验室的仪器介绍中可以看到，一台2013年购买、2015年到货的最新型号电镜在电子枪一栏标明“X-FEG”，有中文翻译为超稳定高亮度电子枪。“所用灯丝在材质上与之前的一致，工艺不同能够使亮度更强。”陈宝庆介绍。 [b] 上了邮票的科研成就，被中断[/b] 场发射的另一个关键部分是牵拉出电子的外加电场，电场电压高达300千伏。“在这样的高压下保持电压稳定，才能‘拉’出稳定一致的电子，专业上称为‘单色性好’。”万克树说。 据题为《中国透射式电子显微镜发展的历程》的文章记载，1963年，我国就开始了高压100kV电子枪稳定因素探讨的实验，1965年完成样机，中国自主研制透射式电镜于1979年达到当时的国际先进水平，还专门为国产的电子显微镜发行过纪念邮票。 该领域的研发却由于种种原因一度中断。“直到几年前，中国也试图重启这方面的公司，也曾立项想要完成场发射透射电镜的自主研发。”陈宝庆回忆，曾经有相关的科研人员，辗转找到他询问，为什么FEI公司没有相关专利。 “他们想到的捷径之一是把生产厂商的专利拿来参考，但是其中很多生产工艺是秘方级别的，根本不会外传。”陈宝庆说。 [b]从“看人影”到“辨雀斑”，中国研发没使上劲[/b] “如今，中国只有一家企业生产扫描电镜，透射电镜完全不生产了。”陈宝庆说，德国蔡司公司也停止了透射电镜的生产，目前世界上生产透射电镜的厂商只有3家，分别是日本电子、日立、FEI(2016年被赛默飞公司以42亿美元收购。) 没有市场是设备巨头纷纷放弃透射电镜的原因。“透射电镜之前的清晰度，使得冷冻电镜在科学研发上基本没有实际作用。”陈宝庆说。可以理解为，以前只能看清楚个人影，现在却能辨认清楚脸上的雀斑。 除了电子枪的原理变化，冷冻电镜上其他的技术精进，例如三维重建算法的实现、样品制作机器人的研发成功等，使得冷冻电镜的分辨率大规模提升，成为生命科学研究的利器。 在冷冻电镜从“看人影”到“辨雀斑”的发展历程中，中国没有使上劲。在冷冻电镜实验室中，从耗材到配件都必须进口。“加样台10万元一个、小金片50元一个、外托150元一个??”张森森说，所有匹配冷冻电镜使用的工具都需要原装，根本不存在“山寨版”。零件坏了找不到人修理，只能等待零件邮寄到货后进行更换。对于中国的冷冻电镜使用者们来说，这样的体验可能还要持续不短的时间。
基本要求是：①尽可能保持材料的结构和某些化学成分生活时的状态;②材料的厚度一般不宜超过1000埃。组织和细胞，必须制成薄切片以获得较好的分辨率和足够的反差;③采用各种手段，如电子染色、投影、负染色等来提高生物样品散射电子的能力，以获得反差较好的图像。 样品制备的方法随生物材料的类型以及研究目的而各有不同。对生物组织和细胞等，一般多用超薄切片技术，将大尺寸材料制成适当大小的超薄切片，并且利用电子染色、细胞化学、免疫标记及放射自显影等方法显示各种超微结构、各种化学物质的部位及其变化。对生物大分子(蛋白质、核酸)、细菌、病毒和分离的细胞器等颗粒材料,常用投影、负染色等技术以提高反差,显示颗粒的形态和微细结构。此外还有以冷冻固定为基础的冷冻断裂──冰冻蚀刻、冷冻置换、冷冻干燥等技术。 一、超薄切片术 将小块生物材料，用液态树脂单体浸透和包埋，并固化成塑料块，后用超薄切片机切成厚度为500埃左右,甚至只有50埃的超薄切片。超薄切片的制备程序与光学显微镜的切片程序类似，但各步骤的要求以及所使用的试剂和操作方法有很大差别。 1、固定 选用适宜的物理或化学的方法迅速杀死组织和细胞,力求保持组织和细胞的正常结构,并使其中各种物质的变化尽可能减小。固定能提高细胞承受包埋、切片、染色以及电子束轰击的能力。主要固定方法有： ① 快速冷冻，用致冷剂(如液氮、液体氟利昂、液体丙烷等)或其他方法使生物材料急剧冷冻，使组织和细胞中的水只能冻结成体积极小的冰晶甚至无定形的冰──玻璃态。这样，细胞结构不致被冰晶破坏，生物大分子可保持天然构型，酶及抗原等能保存其生物活性，可溶性化学成分(如小分子有机物和无机离子)也不致流失或移位。用冷冻的组织块，可进行切片、冷冻断裂、冷冻干燥和冷冻置换等处理。用此法固定的样品既可提供组织、细胞结构的形态学信息，又可提供相关的细胞化学信息。②化学固定，固定剂有凝聚型和非凝聚型两种，前者如光学显微术中常用的乙醇、二氯化汞等，此法常使大多数蛋白质凝聚成固体,结构发生重大变化,常导致细胞的细微结构出现畸变。非凝聚型固定剂包括戊二醛、丙烯醛和甲醛等醛类固定剂和四氧化锇，四氧化钼等，适用于电子显微。它们对蛋白质有较强的交联作用,可以稳定大部分蛋白质而不使之凝聚,避免了过分的结构畸变。它们与细胞蛋白质有较强的化学亲和力，固定处理后，固定剂成为被固定的蛋白质的一部分。如用含有重金属元素的固定剂四氧化锇(也是良好的电子染色剂)进行固定，因为锇与蛋白质结合，增强了散射电子的能力，提高了细胞结构的反差。采用一种以上固定剂的多重固定方法，如采用戊二醛和四氧化锇的双固定法，能较有效地减少细胞成分的损失。此外，固定剂溶液的浓度、pH及所用的缓冲剂类型、渗透压、固定时间和温度等对固定效果都有不同程度的影响。 固定操作方法通常是先将材料切成 1立方毫米左右小块，浸在固定液中，保持一定温度(通常为4℃),进行一定时间的固定反应。取材操作要以尽可能快的速度进行，以减少组织自溶作用造成的结构破坏。对某些难以固定的特殊组织，如脑、脊髓等，最好使用血管灌注方法固定，即通过血管向组织内灌注固定液，使固定液在组织发生缺氧症或解剖造成损伤之前，快速而均匀地渗透到组织的所有部分。灌注固定的效果比浸没固定好得多。 2、脱水 化学固定后，将材料浸于乙醇、丙酮等有机溶剂中以除去组织的游离水。为避免组织收缩，所用溶剂需从低浓度逐步提高到纯有机溶剂，逐级脱水。 3、浸透 脱水之后，用适当的树脂单体与硬化剂的混合物即包埋剂，逐步替换组织块中的脱水剂，直至树脂均匀地浸透到细胞结构的一切空隙中。 4、包埋 浸透之后,将组织块放于模具中,注入树脂单体与硬化剂等混合物，通过加热等方法使树脂聚合成坚硬的固体。用作包埋剂的树脂有甲基丙烯酸酯、聚酯和环氧树脂等。最广泛使用的是某些类型的环氧树脂，如618树脂、Epon812、Araldite和 Spurr等商品树脂。它们具有良好的维持样品特性、低收缩率和较强的耐电子轰击能力等优点。 5、切片 制备超薄切片要使用特制超薄切片机(大多是根据精密机械推进或金属热膨胀推进原理制成)和特殊的切片刀(用断裂的玻璃板制成的玻璃刀或用天然金刚石研磨而成的金刚石刀)。先将树脂包埋块中含有生物材料的部分，用刀片在立体显微镜下修整成细小的金字塔形,再用超薄切片机切成厚度适中(500埃左右)的超薄片，切片应依次相互联接形成切片带。切片带漂浮于装在切片机上的水槽中的水面上。 通过装置在切片机上的解剖显微镜，监控切片过程。用荧光灯照射水面上的切片，并根据由此产生的干涉光颜色来判断切片的实际厚度(见表)。 切片通常用敷有薄的支持膜的特制金属载网，从水面上捞取。快速冷冻固定的生物材料，可用冷冻超薄切片装置制成切片。用醛类或冷冻方法固定的组织，可通过超薄切片术与生物化学技术、免疫技术等结合使用,进行超微结构水平上的蛋白质、核酸、酶及抗原等生物活性物质的定位甚至定量研究。这就是电镜细胞化学技术(见细胞化学)和电镜免疫细胞化学技术。 6、染色 电子显微镜主要是依赖散射电子成像，为了增强细胞结构的电子反差，需要对切片进行染色。染色是依据各种细胞结构与染色剂(重金属盐)结合的选择性，而形成不同的对电子散射能力，从而产生借以区别各种结构的反差。电子染色方法分块染色和切片染色两种：①块染色法，在脱水剂中加入染色剂，在脱水过程中对组织块进行电子染色。②切片染色法，最常用，即将载有切片的金属载网漂浮或浸没在染色液中染色。也可使用有微处理机控制的染色机进行自动化染色。一般切片染色所使用的染色剂为金属铀盐和铅盐的双重染色。为显示某种特殊结构，则可采用与该结构有特异性结合的选择性染色剂。 7、冷冻置换法 用有机溶剂(如丙酮、乙醚等)在低温条件下(通常，-80～-90℃)，缓慢地置换冷冻固定的小块组织中的冰(“惰性脱水”)，这样可减少常规方法脱水过程中有机溶剂对组织中化学组分的抽取。然后再按常规方法进行树脂包埋、超薄切片和染色等。用冷冻置换法，可以很好地保存快速变化过程中物质的状态和非常脆弱的超微结构以及细胞内某些化学组分。 8、电镜放射自显影技术 用超薄切片术与放射性同位素标记技术相结合的电镜放射自显影术(见同位素技术)可获得同位素标记的化合物在组织细胞内存在部位，以及在代谢过程中物质的合成、分解、转运及分泌的信息。 二、负染色和投影技术 研究分散的颗粒状生物材料,为增强其反差，常采用的方法。 1、负染色 研究以蛋白质为主要成分的颗粒状材料的最常用方法。以某些在电子束轰击下稳定而又不与蛋白质相结合的重金属盐类作为负染色剂，使之在支持膜上将颗粒材料包围，形成具有高电子散射能力的背景，衬托出低电子散射能力的颗粒的形态细节。其所成的电子显微像的反差与常规电子染色相反，即暗的背景和亮的颗粒形态的所谓阴性反差。负染色方法简便，所获得的颗粒的电子显微图像反差强,分辨率也高于超薄切片,可广泛用于研究蛋白质分子、细菌鞭毛、蛋白质结晶，以及生物膜及分离的细胞的细微结构，特别适用于蛋白质大分子及病毒颗粒结构的三维重建研究。常用的负染色剂有醋酸铀、磷钨酸钠或磷钨酸钾、 硅钨酸、 铜酸铵及甲酸铀等。用液滴法或喷雾法将颗粒材料的悬液加在载网的支持膜上，然后滴加负染色剂溶液。或将颗粒的悬液与负染色剂按一定浓度混合滴加或喷撒到支持膜上，吸去多余液体，待干燥后，即可用电镜观察。样品颗粒在支持膜上的均匀分散是成功的关键之一。染色剂溶液的pH则是成功的另一关键。一般染色剂的pH应在中性偏酸范围(pH 5～7),但对不同种类的颗粒材料和染色剂，最适pH也不尽相同。 2、投影 在真空蒸发器的高真空腔中,加热某些金属至熔化后，金属以细小颗粒沿直线方向蒸发出来。当金属微粒以一定入射角喷镀在载有颗粒材料的载网支持膜表面上时,颗粒向蒸发源的一面即被镀上一层金属薄膜,而背蒸发源的一面及附近区域形成无金属沉积的“阴影”，并且由于各部位散射电子能力存在着差别，这样就能构成具有强烈反差和立体感的电子显微图像。常用于投影的蒸发材料，有金、 铬、 铂、钯以及铂-铱、铂-钯、铂-碳等金属或合金。此外，还可利用电子枪投影装置使钨、钽等高熔点金属以极微细颗粒蒸发，从而获得高分辨率投影。 三、蛋白质展膜技术 用电子显微镜研究核酸分子常用的方法。某些碱性球蛋白，如细胞色素c,可以在低浓度盐溶液或蒸馏水表面展成单分子层，在展开过程中，能为蛋白质的碱性氨基酸侧链基团所吸附的、带负电荷的核酸分子同时展开成完整的线状分子。然后，用带有支持膜(有机膜或碳膜)的载网捞起这些蛋白质──核酸展膜,并用染色或金属投影法提高核酸分子的反差,可在电镜下直接观察核酸分子的形态、DNA的双螺旋结构,并可通过分子长度的测量来计算核酸分子量。 四、冷冻断裂和冰冻蚀刻技术 研究细胞超微结构，特别是生物膜结构的一种独特的样品制备技术。利用快速冷冻方法固定的生物组织块具有刚性和脆性。在对其施加外力后，组织即在结构上结合最薄弱的部位发生“脆性断裂”，这就是“冷冻断裂”。对于生物膜，断裂沿膜内部疏水区发生，从而暴露出膜内部结构。利用投影和复型技术，制备断裂面的复型,然后将组织腐蚀掉,并用载网捞起复型膜，就可用电镜来研究组织断裂表面所显示的细胞的或生物膜内部超微结构。在高于 10-5毫米汞柱真空度和-100℃温度下，冷冻组织的断裂表面上的冰升华为水蒸汽，而使原表面高度下降，即谓之“冰冻蚀刻”。由
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1、原理冷冻干燥保藏菌种法可克服简单保藏方法的不足。利用有利于菌种保藏的—切因素，使微生物始终处于低温、干燥、缺氧的条件下，因而它是迄今为止最有效的菌种保藏法之一。保藏菌种范围广、时间长、存活率高。主要步骤为：①将待保藏菌种的细胞或孢子悬液悬浮于保护剂（如脱脂牛奶）中；②在低温（-45℃左右）下使微生物细胞快速冷冻；③在真空条件下使冰升华，以除去大部分的水。
国家蛋白质科学研究上海设施/国家蛋白质科学中心（上海）（筹）公开招聘 低温冷冻电镜管理 人员 国家蛋白质科学研究上海设施是国家重大科技基础设施，是国家级蛋白质科学研究平台；在设施建设基础上，依托中国科学院上海生命科学研究院，委托生物化学与细胞生物学研究所(简称SIBCB)负责筹建成立并管理国家蛋白质科学中心（上海）(筹)， 负责设施的运行管理。地点位于浦东新区张江高科技园区中区西部（上海市海科路333号）。 国家蛋白质科学研究上海设施/国家蛋白质科学中心（上海）电镜系统现配有300kV Titan Krios，200 kV TF20及120kV Tecnai T12冷冻透射电镜，以及先进的冷冻制样设备。现因工作扩展的需要，面向社会公开招聘低温冷冻电镜管理人员。受聘者将有正式人员编制、有机会接受此技术的全面培训。一、招聘岗位名称及人数：低温冷冻电镜管理人员1－2名二、岗位职责：参与国家蛋白质科学中心（上海）（筹）低温冷冻电镜（200 kV TF20及120kV Tecnai T12系统）的管理、维护、用户培训、技术支持，及相关配件的维护，冷冻电镜制样等。三、任职条件：1. 应聘者有3年或以上透射电子显微镜的使用和维护经验，具有材料、生物、电子、物理等相关专业的本科或以上学位（具有硕士及博士学位者欢迎申请，将根据个人实际经验定岗、定酬）；2. 乐于学习新技术，有较强的动手能力；具有良好的沟通能力和团队协作精神；3. 为人诚实，工作努力，作风踏实；4. 具有良好的中英文口头表达和写作能力；身体健康，能长期稳定工作。四、招聘方式及程序1、应聘材料：（1）《http://www.sibcb.ac.cn/HXEditor/sysimage/file/doc.gif蛋白质中心应聘人员登记表.doc》（具体招聘细节请点击此链接 http://www.sibcb.ac.cn/cp9-1-001.asp?id=525）（2）应聘函，包括对应聘岗位的理解、认识及工作设想等；（3）个人简历（包括联系电话、电子邮箱）；（4）有关材料：身份证复印件、学历及学位证书复印件、相关资格证书复印件、获奖证书复印件等；（5）其他应聘者认为重要的书面材料。2、资格审查对应聘者进行资格审查，通过初审者，将另行通知面试时间和地点。3、请将上述材料的电子版或扫描件发至hr.ncpss@sibcb.ac.cn（请在应聘材料和邮件主题栏注明应聘岗位和姓名，按如下格式：“姓名—应聘部门—应聘岗位”），本岗位招满前有效。4、谢绝来电来访，应聘材料恕不退还，招聘单位将予以保密。5、上述岗位按照公开报名、资格审查、面试、决定聘任的程序和方法进行。
冷冻切片机 仪器价格： 12万元 购置日期：2001年 仪器所在地：中医肝病研究所实验室 联 系 人： 顾宏图 联系电话： 51322444 收费标准： 暂未定 开放时间： 8：00～17：00 仪器简介： 徕卡CM1850是应用于组织学和临床组织病理学的一种快速低温恒冷切片机，它是将切片机置于冷冻室以外的低温恒冷切片机。CM1850的特色之一是具有宽敞的冷冻室，快速冷冻室可同时存放多达10个样品，并和一个可持续冷却的吸热器相连，以保证样品托上的样品快速冷却。切片刀温度可冷却到-35℃，样本可以快速冷冻到-40℃。切片机有狭槽盖防护，避免残渣进入机器内部。增强绝热性能（真空面板）及温度控制系统，减低压缩机运作费用及提高耐用性，比传统绝热系统使用寿命长，可以保证冷冻箱温度，例如：在35℃室温保持-35℃。同时可以做到电脑诊断维护。高质量无焊接缝的不锈钢冷冻室表面光滑利于清洁和防止污染。切片机配备双速马达驱动粗进，控制键布置在左方靠手，符合人工学原理。具备自动及人工除霜功能。独特设计的玻璃反卷板可保证连续的切片。切片机具备方便的调节功能，可快速及精确对样本切片定位。切片机推进系统运作平稳、流畅，切片厚度为1～60μm，切片精度可达1μm，最大样品直径55mm。 应用范围 可提供各种冰冻切片服务。 目前应用于： 1. 为快速病理诊断提供冰冻切片。已成为癌症诊断的重要工具。 2. 细胞学：显示脂肪、脂类以及特种组织成份。 3. 免疫细胞化学、免疫组织化学和分子生物学技术等研究工作。 4. 神经生物学研究。 5. 常规组织胚胎学研究。 6. 皮肤病理学研究。 7. 动脉血管外科学研究。 同类仪器情况 ： 中药研究所: SPOCTRA MXA190 2002年 倪跃元 解剖实验室： LION 1998年 余安胜 张建华
最近一直在摸索着用高压冷冻和冷冻替代样品制备技术，刚开始做的时候冰晶特别严重，如下图Hela细胞。冰晶已经把细胞超微结构破坏的不行了。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609231539_611900_2423894_3.jpg经过很长时间的摸索，得到以下制样方法：1 取样1.1 培养细胞：取适量的细胞悬浮液，低速离心成细胞团，去上清，细胞团呈米糊状，用移液枪取适量细胞，填满Carrier，加入适量冷冻保护液1-Hexadecene，滤纸吸取多余水分，使冷冻保护液液面略高于Carrier（Carrier用丙酮清洗，然后在空气中晾干，用1-Hexadecene浸泡备用）。1.2 小鼠肝脏：从活体上取出的组织，先用锋利的刀片在低温下切成尽可能薄片状，从中挑选合适的部分切下来，然后装入Carrier，加入适量冷冻保护液1-Hexadecene，滤纸吸取多余水分，使冷冻保护液液面略高于Carrier。2高压冷冻高压冷冻仪在使用前，要先做一些准备工作：要先加入足够的液氮，并加入压力液甲基环己烷，然后用空载的carrier高压冷冻三次，保证高压冷冻仪在最佳工作状态。2.1 将上述装有样品的carrier快速安置到高压冷冻仪，准备高压冷冻。2.2 高压冷冻样品，迅速把样品冷冻下来，并做好记录。通过高压冷冻仪冷冻样品后产生的冷冻速度和压力变化曲线，可以选择冷冻效果较好的样品继续下面实验。2.3 转移样品，首先把现配的替代液1%锇酸（0.5g锇酸溶于50mL丙酮）分装到2mL冻存管中，迅速放入液氮冷冻备用，冷冻过程中保持冷冻管直立。与此同时，冷冻替代仪加满液氮，将自制的冻存管架放入样品腔，预冷至-100℃。用预冷的镊子，在液氮下将Carrier分别装入冻存管，冻存管盖不宜拧的过紧，然后迅速转移到冷冻替代仪样品腔室的冻存管架里。3 冷冻替代 步骤 温度 时间 1 -100℃ -90℃ 4h 2 -90℃ 72h 3 -90℃ -60℃ 8h 4 -60℃ 8h 5 -60℃ -30℃ 4h 6 -30℃ 8h 7 -30℃ -20℃ 2h 8 -20℃ 8h 9 -20℃ 4℃ 2h 10 4℃ 1h 温度达到4℃后，用4℃的丙酮浸洗样品3次，每次15分钟。此过程中，会有部分样品与Carrier分离，若还有没分离的可以用解剖针将样品从Carrier中剥离。4 渗透包埋分别用以下渗透液渗透。 步骤 渗透液 浓度 时间 1 Epon812/丙酮 1:1 1.5-2h 2 Epon812/丙酮 3:1 6-12h 3 Epon812 100% 1h 4 Epon812 100% 8h 5 Epon812 100% 1h然后将样品转移至包埋槽，60℃烘箱聚合48h。5 超薄切片把两种生物样品对应的每一个包埋块分别超薄切片，各捞两个铜网，并染色。6 电镜观察观察细胞内超微结构保存情况，对感兴趣区域拍照。终于有所改善，如下图的小鼠肝脏细胞，轮廓十分清楚，结构保存完好。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609231516_611895_2423894_3.jpg局部放大后观察，能看见核孔，双层核膜，甚至是膜的磷脂双分子层结构（这是在常规化学固定制样中很难看到的），看到这些让人激动不已。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609231516_611894_2423894_3.jpg碰巧看见一个正在分裂的线粒体。线粒体脊很清楚，双层膜紧挨着，不像常规制样间隙那么大。另外，线粒体基质保存完好，所以线粒体整体较细胞基质反差大。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609231516_611893_2423894_3.jpg以下是常规化学固定制样的结果，可与上面高压冷冻及冷冻替代制样技术结果对比：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609231644_611928_2423894_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/09/201609
有老师给我提供了用真空干燥或冷冻干燥技术来快速干燥土壤，但我不知道这两种技术干燥一个土壤样品需要多少时间？一次能干燥的量是多少？与自然风干相比，能缩短多少时间？请老师指点，谢谢！
[align=center][img=真空冷热台,500,326]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203060829340674_8408_3384_3.png!w690x451.jpg[/img][/align]摘要：针对气密真空冷热台目前存在的真空度控制精度差和配套控制系统价格昂贵的问题，本文介绍采用国产产品的解决方案，介绍了采用数控针阀进行上游和下游双向控制模式的详细实施过程。此方案已经得到了应用和验证，可实现宽范围内的真空度精密控制，真空度波动可控制在±1%以内，整个控制系统具有很高的性价比。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][size=18px]一、问题的提出[/size]气密真空冷热台是同时可用于真空和气密环境的精密温控冷热平台，具有加热和制冷功能，适合显微镜和光谱仪等应用对样品在可控的真空度环境下进行精确加热或制冷。根据用户要求，针对目前的各种气密真空冷热台，在真空度控制方面，还需要解决以下几方面的问题：（1）无论是进口还是国产真空冷热台，真空度测量和控制还采用皮拉尼真空计，使得配套的控制系统无法实现真空度的精密控制，如无法满足研究和模拟冷冻干燥过程的精度要求。（2）气密真空冷热台普遍体积较小，在宽泛的真空度范围内，实现精确控制一直存在较大难度，真空度的波动性较大，而真空度的波动性又反过来影响温度的稳定性。（3）进口配套的真空度控制系统，不仅控制精度达不到要求，而且价格昂贵。针对气密真空冷热台存在的上述问题，本文将介绍采用国产产品并具有高性价比的解决方案，并介绍了详细的实施过程。[size=18px]二、解决方案[/size]气密真空冷热台真空度精密控制系统的整体结构如图1所示，整个系统主要包括真空计、数控针阀、PID控制器和真空泵。[align=center][img=真空冷热台,690,396]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/03/202203060828037872_2582_3384_3.png!w690x396.jpg[/img][/align][align=center]图1 冷热台真空度精密控制系统结构示意图[/align]为提高真空度测控精度，采用了测量精度更高（可达满量程0.2%）的电容式真空计，可覆盖0.01~760Torr的真空度区间。如果需要更高真空度环境，也可以同时采用皮拉尼真空计进行测控。为实现全宽量的真空度控制，将两只数控针阀分别安装在冷热台的进气口和排气口。通过分别采用上游和下游控制模式，可实现全量程波动率小于±1%的精密控制。控制器是精密控制的关键，方案中采用了24位A/D和16位D/A的高精度PID控制器，独立的双通道便于进行上游和下游气体流量调节和控制。总之，通过此经过验证的真空度控制方案，可实现高性价比的精密控制。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]
结构生物学是用物理学方法在原子水平阐明生物大分子的三维结构，进而诠释生物大分子的生物学功能及其分子机制的科学。近几年，冷冻电镜在生物物理，特别是结构生物学领域掀起了一轮新的革命。冷冻电镜技术包括单颗粒技术和原位冷冻电镜技术，2017年单颗粒技术已获得诺贝尔奖，放眼未来，冷冻电镜更多的是要应用于获取细胞和组织样品的原位信息，尤其是利用冷冻电镜电子断层扫描成像技术（Cryo-ET）获得三维图像，将细胞内的生命过程可视化，在原位对生物大分子的结构进行解析，并进一步分析其与所处周围环境之间的相互作用关系，进而阐明其发挥功能的分子机制。蛋白质聚集是许多神经退行性疾病的典型症状，包括帕金森病（Parkinson’sdisease）、亨廷顿病（Huntington’sdisease）、以及肌萎缩侧索硬化症（amyotrophiclateral sclerosis）等，至今为止还没有针对这类疾病的有效治疗方案，因此了解这类疾病的致病机理尤为重要。在细胞内表达这些疾病相关的蛋白会导致细胞毒性以及形成大的胞内包涵体，然而这些包涵体的具体致病机理还不清楚，而且这些包涵体的组成以及其精细的细胞原位结构信息也无人知晓。为了回答这一科学问题，德国马克斯普朗克生物化学研究所Baumeister教授组的研究人员利用先进的冷冻电镜光电关联技术（Cryo-CLEM）、冷冻聚焦离子束切割技术（Cryo-FIB）、以及冷冻电子断层扫描三维重构技术（Cryo-ET），在小鼠原代神经细胞原位解析了亨廷顿基因1号外显子中衍生的多聚谷氨酰胺（polyQ）所形成的包涵体及其微环境的原位精细结构，相关结果发表在2017年9月的Cell杂志。他们发现polyQ包涵体是由淀粉样肽的纤维构成，与细胞的内膜系统特别是内质网相互作用，使内质网膜发生形变并扰乱其组成，还改变了包涵体周围的内质网膜的动态性。该研究结果暗示淀粉样肽的纤维和内质网的异常相互作用导致了蛋白质聚集物所产生的细胞毒性。[align=center][img=,690,424]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811271518599236_8463_3224499_3.jpg!w690x424.jpg[/img][/align]2018年3月，该研究组在PNAS杂志发表在酵母系统内的polyQ原位分子的结构解析，他们发现在酵母细胞内polyQ蛋白聚集体形成了无定形的包涵体以及少量的纤维丝，并使线粒体和脂滴的形态发生变形。对比这两种不同的机体系统下的差异，我们可以看到同样的polyQ蛋白聚集体在不同的环境中采用了不同的构像并利用特定的机制来靶向不同的细胞结构，从而产生细胞毒性。[align=center][img=,690,770]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811271519325828_4209_3224499_3.jpg!w690x770.jpg[/img][/align]另外，2018年2月的Cell杂志报道了该研究组在大鼠神经细胞原位解析了一种重复短肽（poly-GA）蛋白聚集体及其微环境的结构，不同于polyQ形成的纤维状结构，poly-GA聚集体是由平面扭曲的长短不一的丝带状结构组成。poly-GA聚集体大量募集了26S蛋白酶体复合物，而其他生物大分子如核糖体或分子伴侣却被排除在聚集体外部。与poly-GA的直接相互作用使蛋白酶体处于失活状态，虽然在整体水平上细胞内的蛋白酶体表达量没有变化，但有功能的蛋白酶体的数量大幅减少，揭示了蛋白质聚集物所产生细胞毒性的另一原因。[align=center][img=,690,378]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/11/201811271519469883_8555_3224499_3.jpg!w690x378.jpg[/img][/align]Baumeister教授组是Cryo-CLEM、Cryo-FIB以及Cryo-ET等关键技术方法发展的开拓者和领航者。Cryo-CLEM-FIB-ET即是在整个细胞内定位荧光标记的特定目标分子，观察其动态变化并在感兴趣的时刻进行快速冷冻，然后转移到冷冻扫描电镜利用冷冻聚焦离子束进行光电关联匹配，精确定位目标分子位置并进行聚焦离子束切割产生一层100-200nm厚的切片，最后利用冷冻电子断层扫描成像从原子分辨率上解析其未被破坏的天然原位结构信息。目前冷冻光电关联的一大瓶颈是光镜的分辨率较低，虽然超分辨光电关联技术在飞速发展，但是其缺点如高强度激光照射可能使样品升温，成像速度慢等还需要一一克服。超分辨光电关联令人振奋的一大潜在应用是来精确指导冷冻聚焦离子束切割，使得大的细胞样品中的任何感兴趣目标分子都能被精确定位切割，进而进行高分辨率数据收集。另外，随着技术进一步发展，用高电子密度标签来标记目标分子并在电镜下直接成像也将会成为可能。结构生物学的终极目标是了解细胞生命过程中每一个分子的结构、功能以及它们之间的相互作用，Cryo-CLEM-FIB-ET则是在结构生物学与细胞生物学之间架起的一座桥梁，让细胞内的微观生命动态过程可视化！[b]参考文献[/b]1. Bauerlein,F. J. B., et al. 2017. In Situ Architecture and Cellular Interactions of PolyQInclusions. Cell 171(1): 179-187.2. Guo, Q., etal. 2018. In Situ Structure of Neuronal C9orf72 Poly-GA Aggregates RevealsProteasome Recruitment. Cell 172(4): 696-705.3. Gruber, A.,et al. 2018. Molecular and structural architecture of polyQ aggregates inyeast. Proc Natl Acad Sci U S A. .4. Wolff, G.,et al. 2016. Towards correlative super-resolution fluorescence and electroncryo-microscopy. Biol Cell 108(9): 245-258.Oikonomou, C. M. 2017. Cellular ElectronCryotomography: Toward Structural Biology In Situ. Annu Rev Biochem 20(86):873-896.来源：【生物成像中心】
朱平，中国科学院生物物理所研究员，长期从事冷冻电镜三维重构研究。 他是金属材料专业出身，却缘何远涉重洋从事病毒结构研究? 他如何与冷冻电镜结缘，并取得相关研究领域数项世界领先的研究成果：在世界上首次利用冷冻电镜的CCD图像获得的生物大分子复合体的全原子模型;世界上首次利用冷冻电镜三维重构技术解析30nm染色质左手双螺旋高清晰三维结构…… 对于冷冻电镜技术的应用与发展，他有着怎样的理解? 带着这些疑问，日前仪器信息网编辑特别采访了朱平研究员，请参阅： 冷冻电镜：结构生物学研究的利器——访中国科学院生物物理所朱平研究员
近日，清华大学施一公研究组通过单颗粒冷冻电子显微技术(冷冻电镜)解析了酵母剪接体近原子分辨率的三维结构，并在此结构的基础上进行了详细分析，相关文章发表在《科学》周刊上。这一重要研究成果再次让冷冻电镜技术进入了大家的视野。 施一公表示，如果没有冷冻电镜，就完全不可能得到剪接体近原子水平的分辨率。而早在2007年清华大学采购冷冻电镜时，也没想到冷冻电镜会出现飞跃性的进展。 确实自从2013年以来，随着单电子计数探测相机的问世，以及图像处理算法的发展，冷冻电镜技术在结构生物学研究中的应用越来越多，其重要性也日益凸显，吸引了许多以前从事X射线晶体学研究的研究人员关注。那么冷冻电镜技术未来的发展前景如何呢? 2015年4月，单电子计数探测相机的研发人员之一华人学者程亦凡(Yifan Cheng) 在Cell杂志刊登了《Single-Particle Cryo-EM at Crystallographic Resolution》，其中有一个部分专门介绍了单颗粒冷冻电镜技术未来的发展。现将原文翻译如下，与版友们共享。~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ 毫无疑问，单颗粒冷冻电镜(single-particle cryo-EM)不再是‘‘blobology’’，而是一种可与X射线晶体学方法分辨率相媲美的新方法。然而，与X射线晶体学不同的是，单颗粒冷冻电镜总是产生一些信息(尽管并不都是原子分辨率级别的信息)，甚至对分辨率并不是很高的图像进行重构，也能够获得如何改进样品制备的信息，以及宝贵的生物学见解。因此，在大分子研究方面，单颗粒冷冻电镜技术比X射线晶体学更具吸引力。 然而，单颗粒冷冻电镜技术还远非完美，而且技术发展仍然非常快。目前单颗粒冷冻电镜技术的分辨率水平，依然无法满足许多方面的应用要求。例如，如果分辨率能够突破3埃，这样就能清楚的看到离子的位置，同时不仅能观察到小分子，还能观察到小分子配体与目标蛋白是如何结合在一起的，这一点对于制药公司来说颇具吸引力，因为它能够为基于结构的药物设计和优化提供便利。 最近有一篇综述文章详细探讨了单颗粒冷冻电镜技术的局限性，尤其是在获取更高的分辨率方面，并介绍了可能的解决方法(Agard et al., 2014))。由于分辨率不足，建立新模型和精修所花费的时间常常远远超过了三维重构本身。尽管许多X射线晶体学工具可以被应用在冷冻电镜密度图模型的建立和精修，它也需要显著的改进(Amunts et al., 2014; Brown et al., 2015)。此外，X射线晶体学传统的验证准则，例如自由R-因子，对于建立冷冻电镜密度图的模型并不适用。因此，对于单颗粒冷冻电镜技术来说，建立、精修和验证有效的模型的工具和方法都需要进一步的发展。 除了提高技术本身，还有其他一些因素限制单颗粒冷冻电镜技术的广泛应用。首先，单颗粒冷冻电镜技术并不是一个“交钥匙”方法。即使有自动数据采集技术和流程化数据处理、图像采集和加工处理等，它依然是一个十分复杂的技术，对于一个新手来说，很难通过短时间的培训或使用说明书就能学会操作。其次，必要的基础设施需要价值不菲的投资，包括功能齐全的冷冻电镜设备，用于数据处理和存储的计算机资源等。另外，除了最初的投资，目前高端冷冻电镜设施运行所需要的投资也是巨大的。第三，目前几乎没有类似同步辐射光源向社会大众开放的、致力于高通量数据采集的冷冻电镜设施。 这些限制使得进入冷冻电镜领域的门槛太高，要想有所改变，将需要多方面的努力。 因此，使得冷冻电镜技术更加可靠耐用，并且相对容易掌握，降低设备和运行成本，提供现成的设备及专家，也是促使冷冻电镜技术能够像X射线晶体学技术广泛应用的重要步骤。尽管，单颗粒冷冻电镜技术的未来是光明的，但是需要科学界以及政府投资机构的大力支持，才能使得单颗粒冷冻电镜技术能够像X射线晶体学技术一样受欢迎。
我是搞石墨纤维表征的，有没有人知道可不可以用冷冻切片法切我们的纤维，我们纤维的直径为7个微米
在实验室和工业生产中，小型液氮冷冻设备被广泛应用于低温实验和样品冷冻保藏。然而，液氮是一种极端低温的危险物质，不当使用可能导致严重的意外事故。因此，正确的操作和预防措施对于安全使用小型液氮冷冻设备至关重要。本文将介绍如何安全使用小型液氮冷冻设备，并提供预防意外事故的建议。 1. 液氮的基本性质及危害 液氮是一种无色、无味、无臭的极端低温液体，其沸点为-196摄氏度。由于极低的温度，液氮具有强大的冷冻能力，可以快速冷冻生物样品和其他物质。然而，液氮也具有高压膨胀和窒息的危险性，接触皮肤或吸入过量气体会造成严重灼伤和窒息。因此，正确使用和储存液氮至关重要。 2. 安全操作流程 在使用小型液氮冷冻设备时，需要采取一系列安全操作流程以确保人员和环境的安全。首先，穿戴防护装备，包括护目镜、手套和防护服。接着，将设备放置在通风良好的区域，远离易燃物质和高温源。在操作前，需要检查设备是否完好无损，确保阀门和接口紧固无漏。接下来，打开气体阀门，逐渐注入液氮至所需液位。在整个操作过程中，注意不要长时间暴露在液氮蒸气中，并避免直接接触液氮，以免造成皮肤灼伤或窒息。[url=http://www.mvecryo.com/]mve液氮罐[/url] 3. 避免意外事故的建议 为了预防意外事故的发生，除了正确操作设备外，还需要遵循以下建议。首先，定期对设备进行维护和检查，确保阀门和管路的密封性。其次，建立明确的液氮使用规范和操作流程，并对相关人员进行安全培训，提高他们对液氮危险性的认识。此外，设立专门的液氮存储区域，并采取防火防爆措施，避免发生意外泄漏事故。最后，建立应急预案，包括液氮泄漏的处理方法和急救措施，以最大程度减少意外事故带来的损失。[url=http://www.yedanguan365.com/]液氮罐[/url]
请问电子显微镜的工作原理是什么？请您快速给予答复！
显微镜镜基底座——照明装置 人工光源照明：将主开关拨到“I”。拨动调光旋钮，调节光亮强度；自然光源照明：将反光镜架转向光线射来的方向，拨动反光镜角度，使外来的光线进入光路，并充满视场；调整光源和更换灯泡:将显微镜底座翻转，松开光源门盖螺钉翻出，见光源灯泡用螺丝批松开灯脚固定螺钉即可，拔出灯泡，并更换新的灯泡，灯脚的插入深浅的程度，可调节灯泡中心的位置在通光中心。将显微镜底座翻转，取下整个灯座，拔下灯泡，更换新的灯泡，把灯座装回显微镜底座，并用螺丝批松开灯座下的灯泡中心调节螺丝，调节灯泡中心，然后固紧螺丝。 在更换灯泡或保险丝时，必须将电源插头拔下，离开供电电源。在工作中需要更换灯泡时，必须要让灯泡冷却后，才能更换操作。
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