高性能冷冻保存箱

蛋白质保存影响冷冻干燥配方的关键因素冻干应用”用于生物制药的蛋白质和多肽的冷冻干燥是一个复杂的过程，存在许多挑战。在这篇文章中，我们会讨论了影响配方冷冻干燥的关键因素，来确保蛋白质的保存。冷冻干燥配方通常经过精心设计，以保持燥材料的完整性、稳定性和生物活性。这对于药品、生物制药或某些食品等敏感材料尤为重要。生物制药冷冻干燥的原因有很多，它们可能在液态下不稳定或有严格的储存要求。冷冻干燥非常适合不需要进一步加工的产品，因为它们可以在小瓶中干燥并在加工后立即密封以避免污染。生物制药制剂由提供所需效果的活性成分（例如蛋白质或多肽），为了保持其生物活性，需要添加称为赋形剂（成分）的其他物质，从而形成一种非常适合冷冻干燥的组合物。用于生物制药制剂的辅料清单填充剂：甘露醇、蔗糖或乳糖等材料可增加体积并有助于形成稳定的基质。冷冻保护剂：甘油或二甲基亚砜 （DMSO） 等物质，可保护活性成分免受冷冻应激。石松保护剂：它们在干燥阶段保护活性成分，包括蔗糖或海藻糖等糖。稳定剂：有助于保持配方的pH值和离子强度的缓冲液等成分。表面活性剂：这些用于稳定蛋白质和其他敏感分子的聚集。防腐剂：如果产品容易受到微生物生长的影响，则保护产品。溶剂：溶剂的选择至关重要，通常使用水。在特殊情况下，也可以使用有机溶剂。辅料的选择取决于多种因素。就像某些植物需要特定类型的堆肥或土壤一样，生物制药的活性成分需要正确的配方才能茁壮成长。尽可能多地了解要冷冻干燥的材料的性质是很重要的，包括它在不同条件下的稳定性和冷冻干燥产品的预期用途。就像在我的花园里一样，在准备土壤之前，我需要了解我正在种植的植物或种子的类型。辅料的选择取决于多种因素。对于蛋白质而言，它们的长期稳定性与制剂的含水量及其构象结构有关。蛋白质需要水来避免变性，在选择蛋白质溶剂时应小心。此外，应使用海藻糖等保护剂来稳定分子，以帮助其保持其功能活性。问成功冻干的关键化合物特性是什么？答热特性有多种分析方法可用于确定化合物特性，例如差示扫描量热法 （DSC）、傅里叶变换红外光谱法（FTIR）等。为了成功冻干，需要了解目标蛋白质或多肽的热特性。DSC是评估蛋白质和多肽热稳定性的强大技术。它测量与材料相变相关的热流作为温度的函数。量热法可以为实验者提供配方的重要特性，如：玻璃化转变温度，Tg：非晶态材料转变为玻璃（脆性）状态的温度。在冷冻干燥中，在初级干燥过程中将产品保持在Tg以下以保持结构和稳定性至关重要。熔点，Tm：固体物质变成液体的温度。在冷冻干燥中，必须了解Tm，以避免在过程中熔化，以保持产品的完整性。结晶温度，Tc：溶质在冷冻过程中结晶的温度。如果不希望结晶，则必须避免此温度。反应热，ΔH：与化学反应相关的热变化。了解 ΔH 有助于预测和控制相变期间所需或释放的热量，确保冷冻、初级干燥和二级干燥阶段之间的平稳过渡。比热容，Cp：将单位质量物质的温度改变一摄氏度所需的热量。Cp 至关重要，因为它有助于确定需要供应或去除的热量，以实现所需的温度变化，确保高效和有效的干燥。另一种分析技术是冻干显微镜，它有助于确定塌陷温度（用Tc表示）。这是产品结构在干燥阶段开始塌陷的温度。了解 Tc 对于设置适当的货架温度以避免 Tg 和 Tm 至关重要。了解会影响热特性的几个因素缓冲液：这会影响热稳定性。将pH值保持在接近蛋白质等电点的缓冲液可增强稳定性。蛋白质或多肽的浓度：也会影响热稳定性。因此，在代表最终产品的浓度下进行热表征非常重要。扩大工艺规模：由于浓度不同，这可能需要重新评估热特性。辅料：还必须考虑辅料对所列热特性的影响。问如何优化冷冻阶段？答使用乙醇混合物进行快速冷冻是首选冻结速率和最终冻结温度会影响冰晶的形成和大小，进而影响升华速率。产品必须在足够低的温度下冷冻，以确保其完全冷冻。这个冷冻阶段创造了蛋白质将被嵌入的结构。如果这不正确，蛋白质将失去其活性并被锁定在错误的构象中或失去其完整性。对于蛋白质和多肽，最好储存在 -80℃ 下，因此不建议在 -20℃ 下缓慢冷冻。使用乙醇混合物进行快速冷冻是首选，因为它会导致形成更小的冰晶，这有利于维持蛋白质的稳定性。问影响干燥阶段的关键因素是什么？答终点测定在处理蛋白质和多肽时，干燥阶段至关重要。太快或太慢，要么会破坏蛋白质结构，要么最终得到不充分干燥的产品。初级干燥是最长的阶段，我们必须设置适当的腔室压力和货架温度。设置系统压力的最佳方法是使用热电偶或其他温度探头确定产品温度，然后找到该温度下相应的冰蒸气压。终点测定对于确保所有冰都已从产品中升华非常重要，因为残留的水分会影响稳定性和保质期。另外，不要不必要地延长干燥阶段，因为它既不节省成本，也不节能，甚至有可能导致产品损坏。终点测定的方法多种多样，包括温差测试（样品和货架之间）、压差测试和压升测试。BUCHI 冻干机BUCHI 冻干机搭载 Infinite TechnologyTM，具备丰富实验室蒸发经验，精巧灵活高性能，模块化的配置，且可以通过实施自动终点测定来自动确定终点。这种跟踪干燥过程的过程分析技术允许实时调整，从而加快优化过程。自动终点确定为监控过程可重复性提供了必要的工具，确保了批次之间的一致性。终点测定的使用可防止过早过渡到后续干燥阶段，从而确保最佳干燥结果。初级干燥后，由于水分子紧密结合，通常有 5-10% 的残余水分含量；因此需要二次干燥。目标是使结合的水汽化，这通常是在较低的压力和较高的温度下完成的。然而，如果温度过高，可能会导致蛋白质或多肽的降解。二次干燥对于确保稳定性和保质期很重要。虽然蛋白质在干燥过程中会变得不稳定（变性），但只要折叠机制是可逆的，蛋白质就可以完全复叠（复性），并且在复溶后仍显示出药物稳定性。

日立工机生命科学仪器海外部的新留义孝(Yoshitaka Niidome)于2月24日至27日访问了天美科技上海办事处及北京办事处，重点介绍了日立最新推出的高性能台式微量超速离心机CS150NX及新型高速冷冻离心机CRGⅢ。CS150NX是日立积50多年设计制造科学研究用超速离心机经验而推出的高科技结晶。它在较小的机体内达到了世界最高转速、最大离心加速度(RCFmax=1,050,000xg)、最安静的运转(≤45dBA)、最快的运转预备时间(8秒)、达到高真空的最短的时间(5分钟)。CS150NX装有标配的USB接口以CSV方式输出运转参数。　　新型高速冷冻离心机CRGⅢ相对于CRGⅡ，其加速和减速的时间大大缩短，能更好的为客户服务。　　新留先生在上海还访问了复旦遗传所和第二军医大学，在北京访问了中科院生物物理所微生物所和天坛生物，成功地和用户进行了广泛交流。

点击此处可了解更多产品详情：生物病理冷冻切片机　　生物病理冷冻切片机 ，是对人体及动植物组织作快速病理切片分析的设备。 它广泛应用于医院、 医学院、法医、动植物科研单位作病理诊断、分析、研究之用。　　　　生物病理冷冻切片机的性能特点：　　1、彩色液晶触摸显示屏，可分别显示切片总数量和切片总厚度、切片厚度、标本回缩值、温度控制及日期、 时间、温度、定时休眠开关机、手动及自动除霜等功能。　　2、人性化休眠功能:在选择休眠状态后，冷冻室温度可自动控制在-5 至-15℃之间，取消休眠后，可以在 15 分钟内达到切片温度。　　3、温度传感器自检功能 ，可自动检测传感器工作状态。　　4、双压缩机为冷冻箱、冷冻台、刀架及样本夹头、组织压平器五点分别制冷。　　5、刀架配彩色刀片推进器及护刀杆覆盖刀片全长 ，安全保护使用者。　　6、配置：X 轴 360° .Y 轴 12°万向旋转卡扣式组织夹头 ，安装组织更加快捷。　　7、防粘组织压平器加入制冷 ，温度可达-50° ，方便急冻组织 ，节省操作时间。　　8、单层加热玻璃视窗 ，有效防止水雾凝结。　　9、手轮定位 360°任意点锁紧功能。　　10、消毒方式： UV 紫外线消毒。　　　　生物病理冷冻切片机的主要组成部分：　　1. 该机上部分为微机控制部分及面板操作 ，温度显示 ，工作状态显示部分。　　2. 中间部分为低温冷冻室 ，为活检组织速冻 ，切片操作部分。　　3. 下半部分为压缩机组制冷部分。　　4. 中后部分为机械传动、 电机驱动部分。【莱恩德新品】生物病理冷冻切片机的性能特点

科研进展moorfield薄膜生长设备的用户英国剑桥大学christopher j. russo教授研究组利用高质量的薄膜生长与加工技术制备了用于冷冻电镜样品制备的“hexaufoil”金属网，该金属网使得冷冻电镜观察生物大分子样品时样品的位置漂移小于1埃米，进一步提高了冷冻电镜的成像质量，该结果刊登在2020年10月的science杂志上。“hexaufoil”金属网制备过程中的关键环节就是采用moorfield提供的高精度电子束蒸发技术以及液氮冷却的低温样品台，使得au膜当中的粒径更小，在大缩小金属网圆孔直径的情况下仍保证了金属网孔的圆度和质量。图1：生长在si 片上的“hexaufoil”金属网阵列（图片由分子生物学mrc实验室的neil grant提供） 说到冷冻电镜，近几年在分子生物学方向可谓是大放异彩，我国生物学家利用冷冻电镜技术在结构生物学方面也做出了许多举世瞩目的重要成果。冷冻电镜技术几乎的实现了对生物大分子的高精度观察。但在实际应用中仍有很多因素限制了冷冻电镜观测精度的进一步提升。其中重要因素之一是由于电子束照射导致金属网上的玻璃态的水膜发生移动从而影响观测精度。英国剑桥大学的christopher j. russo研究组对金属网上玻璃态水膜的移动建立了物理模型，通过分析得出水膜的直径和厚度存在一个临界比值，超过临界比值，水膜在快速冷冻过程中会由于应力作用发生弯曲，并有部分应力冻结在内部。而在电子束照射时，由于电子束照射作用提高了水膜中水分子的扩散系数（~1046倍），玻璃态的水膜便成为了一个“超粘流体”，水膜的应力会进一步的释放使得水膜的曲率发生变化，从而导致了生物大分子的位移，而这个位移只发生在电子束照射时，从而影响成像质量。图2：a冷冻电镜在观测时样品的位置移动，b、c不同角度，不同孔径对位移的影响，d水膜曲率变化导致样品位移的示意图。e孔径比的临界值（孔的直径/水膜厚度） 如果缩小金属网孔的直径，使水膜的直径和厚度比值在临界以内，在冷冻时水膜内聚集的能量不足以使水膜发生弯曲，电子束照射的能量也不会引发水膜曲率的变化，仅仅会引起水分子的扩散，而扩散对成像的影响远小于曲率的变化。从而可以提高冷冻电镜的成像质量。因此制备高精度小孔径金属网格就显得尤为重要。christopher j. russo课题组利用了高精的光刻和电子束蒸发薄膜制备技术在硅片上成功的批量制备出了孔径在200 nm尺度的金属支撑网，使得冷冻电镜测量时样品的位移小于1埃米。图3：利用“hexaufoil”金属网的冷冻电镜观测结果 后作者利用制备的“hexaufoil”金属网对223-kda dps蛋白质进行了冷冻电镜的观测。结果表明，采用“hexaufoil” 金属网可以有效减小样品的移动，使得分辨率轻松突破2埃米（更多细节请参考原文）。该篇文章介绍了一种减小样品位置漂移提高冷冻电镜精度的有效途径。moorfield薄膜制备与加工设备moorfield nanotechnology是英国材料科学领域高性能仪器研发公司，成立26年来专注于高质量的薄膜生长与加工技术，拥有雄厚的技术实力，推出的多种高性能设备受到科研与工业领域的广泛好评。moorfield公司近十年来与曼彻斯特大学诺奖技术团队紧密合作，推出的台式高精度薄膜制备与加工系列产品由于其体积小巧、性能、易于操作更是受到很多科研单位的赞誉。moorfield nanotechnology推出的大型系列设备具有更大的配置自由度，可以满足各种用户的特殊功能需求，并且接受设备的特殊定制化设计。 冷冻电镜背景介绍2017年诺贝尔化学奖颁给了发明冷冻电镜（cryo-em）的三位科学家，哥伦比亚大学教授joachim frank、苏格兰分子生物学家和生物物理学家richard henderson、以及瑞士洛桑大学生物物理学荣誉教授jacques dubochet以表彰他们在冷冻显微术领域的贡献。严格来说，其实这次化学奖是颁发给了三维“物理学家”以表彰他们对生物领域做出的贡献。richard henderson在20世纪90年代改进了电子显微镜，实现了原子分辨率；joachim frank在70、80年代开发了一种图像合成算法，能将电子显微镜模糊的二维图像解析合成清晰的三维图像；jacques dubochet发明了迅速将液体水冷冻成玻璃态以使生物分子保持自然形态的技术。这些发明使低温冷冻电子显微镜得到很大的优化。为什么观察蛋白质等生物大分子需要冷冻电镜呢？这是由于蛋白质等生物大分子往往只能保存在水溶液中无法满足电镜的真空要求，并且这些生物大分子是通过氢键链接的，电子的轰击会导致氢键断裂破坏分子结构，此外蛋白质等活性物质是运动的，不是一个静止状态。由于以上原因，普通电镜是不能用于观察蛋白质等生物活性物质的。科学家们经过探索发现，快速冷冻可使水在低温状态下呈玻璃态，减少冰晶的产生（水凝结成冰晶体积会膨胀从而会破坏生物分子结构），从而不影响样品本身结构，生物大分子就可以冷冻在这个玻璃态的水里，通过冷冻传输系统保证在样品始终保持在低温状态下，这样就可以对样品进行电镜观察了。然后利用计算软件通过大量的二维照片解析出生物大分子的三维结构，这便实现了对生物大分子的高精度观测。近些年来，冷冻电镜在结构生物学领域大放异彩，使得对蛋白质等生物大分子的研究取得了长足的发展。我国生物学家去年在新冠病毒研究方面取得的诸多进展中也有很多重要的工作都用到了冷冻电镜技术。 【参考文献】[1]. naydenova k , jia p , russo c j . cryo-em with sub–1 specimen movement[j]. science, 370.

p style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "strongEppendorf 5910 R 台式高速多功能冷冻离心机/strong/span/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/dc0472e5-ebea-4277-ac39-9623c4dd51a1.jpg" title="Centrifuge-5910-R.png"//pp　　型号：5910 R/pp　　品牌： Eppendorf/pp　　供应商报价： 面议/pp　　参考报价： 13万-18万 (备注：实际价格11万-17万间)/pp　　样本： 暂无/pp　　产地：德国/pp　　5910 R 台式高速多功能冷冻离心机 核心参数/pp　　最大离心力 22,132 x g/pp　　典型配置 水平转子离心机/pp　　仪器功能 冷冻离心机/pp　　仪器种类 台式离心机/pp　　产地类别 进口/pp　　离心等级 生物大分子/pp　　尺寸 770x660x370 mm/pp　　最大转速 14,000 rpm/pp　　最大容量 4*750 mL/pp　　特征参数 高速离心机/pp　　全新 5910 R 台式高速冷冻离心机离心容量高达 4 × 750 mL，新型水平转子可实现离心管、离心瓶及工作板的离心—无需更换转子吊篮和适配器。/pp　　本款离心机在实现高通量和高性能的同时，还兼具精致小巧的外观和人体工程学的操作。采用备受欢迎的 5920 R 高速冷冻离心机的现代化用户操作界面和高级温控管理系统，为您带来全新体验。/pp　　strongspan style="color: rgb(31, 73, 125) "S-4x通用水平转子/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/3bb1f303-104f-42f9-a8e7-c57d5e8cf59c.jpg" title="Rotor-S-4xUniversal_conicals-50+DWP.jpg"//pp　　S-4 x 通用水平转子具有出色的多用途性--一个吊篮，可实现离心管、离心瓶和工作板的离心。/pp　　 “三合一”组合适配器：一个适配器，可离心 50 mL 锥底管、250 mL 平底瓶、175-225 mL 锥底瓶和 96/384 孔微孔板/pp　　 “二合一”组合适配器：一个适配器，可离心 5 mL、15 mL 和工作板/pp　　strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "优势：/span/strong/pp　　通用转子、通用吊篮与适配器，节省更换的时间，提升效率，且可选择QuickLock 气密性吊篮盖，方便操作。/pp　　 节约时间：无需更换吊篮与适配器/pp　　 节省成本：组合适配器，节约购买多种适配器的选择/pp　　 节省空间：无需额外的空间保存不同的吊篮/pp　　简便而智能的操作系统/pp　　5910 R 离心机操作系统功能强大/pp　　 菜单操作式系统提供多语言选择，大型背光显示屏/pp　　 可储存多达99个用户自定义程序/pp　　 5个快捷程序按键，快速运行常用程序/pp　　 FastTemp pro 自动快速制冷编程功能，在预定的时间和日期自动快速制冷/pp　　产品特性/pp　　 水平吊篮和多种适配器选择，适用于 0.2 mL 至 750 mL 离心管和试剂瓶/pp　　 工作板转子可离心各类 MTP 微孔板、PCR 板、细胞培养板和深孔板/pp　　 固定角转适用于高离心力分子生物学应用，可离心 0.2 mL 至 50 mL 离心管/pp　　 最大相对离心力 22,132 × g(14,000 rpm)/pp　　 Eppendorf QuickLock® 气密性快速锁定转子盖和吊篮盖，便于快速操作/pp　　 轻轻一按即可关闭离心机盖/pp　　 静音操作，提供舒适的实验室环境/pp　　 占地面积小，节省了宝贵的实验室空间/pp　　 转子自动识别和失衡检测，确保离心安全/pp　　 温控范围：-11 ° C 至 40 ° C/pp　　 FastTemp 快速制冷功能/pp　　 FastTemp pro® 快速制冷编程功能，可以预先设定制冷时间和日期/pp　　 持续制冷功能，在离心结束后，仍维持设定温度 - 保护您的样品/pp　　 ECO 自动待机功能，8 小时(可调节)无使用后自动停止压缩机工作，节约能耗，延长压缩机使用寿命/pp　　 动态压缩机控制技术(DCC)，优化制冷性能/pp　　span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong相关资料/strong/span/pp style="line-height: 16px "img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201808/ueattachment/6dc08415-2e69-4ce5-a633-92170d4f8386.pdf"5910 R 台式高速多功能冷冻离心机.pdf/a/p

揭示生物学样本和材料样本原本无法观察到的内部结构冷冻断裂是一种将冰冻样本劈裂以露出其内部结构的技术。冷冻蚀刻是指让样本表面的冰在真空中升华，以便露出原本无法观察到的断裂面细节。金属/碳复合镀膜能够实现样本在SEM（块面）或TEM（复型）中的成像，主要用于研究如细胞器、细胞膜，细胞层和乳胶。这项技术传统上用于生物学应用，但现在逐渐在物理学和材料科学中展现出重要意义。近年来，研究人员通过冷冻断裂电子显微镜，尤其是冷冻复型免疫标记（FRIL），对膜蛋白在动态细胞过程中所发挥的作用有了新的见解。作者：Gisela Höflinger图1：麦叶上的蚜虫适合于电子显微镜的环境电子显微镜的样品室通过抽真空处理降至极低压力。置于这种环境下的活细胞无法有效保全结构，因为细胞构成中的大部分水分会快速蒸发。生物样本的制备方法有很多种。样品材料被（固定）保存，这样后续脱水对原位结构的破坏最小，同时可以使用环境扫描电镜（SEM）或者将水冷冻。高压冷冻是观察自然状态下含水结构的唯一方法。高压冷冻所形成的冰不是六边形冰（从水变为六边形冰时体积会增加）而是无定形冰，因此体积保持不变。所以，对渗透和温度变化敏感的结构得以保留（见文章“高压冷冻基础介绍”）。要观察诸如细胞器、细胞膜、乳胶或液体的表面界面等结构，冷冻断裂是唯一的方法。通过刀片（或类似物）或释放弹簧负载的外力来破开冷冻样本，并沿着最小阻力线断裂样本。图2：冷冻断裂（来源：http://en.wikibooks.org/wiki/Structural_Biochemistry/Lipids/Membrane_Fluidity） 水的升华与凝结 – 冷冻蚀刻与污染要暴露冷冻断裂面，需要把冰去除。这就需要通过把断裂面的冰升华去除以保存样品的结构。升华的过程是冰不经过液态过程直接转化为气态。而液态过程会导致样品体积和结构的破坏。图3：ES，细胞外表面；PF，细胞膜冷冻断裂面；EF，细胞膜外层冷冻断裂面；FS，细胞膜内表面；Cyt，细胞质水的升华/冷凝过程取决于特定温度下的饱和压力，以及水或冰在室内的有效水分压。注意：良好的真空度会降低水分压。例如：温度为-120℃的冰或冰冻样本饱和压力约为10-7 mbar。如果样品室内达到这个压力，则冷凝和蒸发处于平衡状态。蒸发的分子数量等于冷凝的分子数量。在更高压力下，冷凝速度要快于升华速度 – 因此冰晶会在样本表面上生长。必须采取一切手段来避免这种情况。样本上方一个较冷（比样本更冷）的冷阱会降低局部压力，从而起到了冷凝阱的作用。从样本中带出的水分子优先附着在较冷的表面上。在低于饱和压力的压力下，更多的分子升华而不是冷凝，同时会发生冷冻蚀刻。执行冷冻蚀刻直到样本完全无冰，这一过程称为冷冻干燥。仅适用于合理时间内执行的小样本。该过程分为几个步骤，需要从大约-120℃加热到-60℃，同时在每个步骤上使温度保持一定时间。该过程需要几天的时间来完成。图4：饱和蒸汽压力（感谢Umrath 1982提供的图片）样本温度低于-120℃时，蚀刻速度非常慢，蚀刻持续时间会增加到不切实际的程度。如果真空室的压力固定，则可以通过提高样本温度来提高蚀刻速度。对于生物样本，要特别小心温度高于-90℃。蚀刻速度会大幅提高。另外，要注意玻璃态冰中形成六边形冰晶从而导致脱水伪像。纯水的理论升华速度会降低，因为：• 样本深处的水升华速度比表面的水更慢。• 盐和大分子溶剂会降低升华速度。• 生物样本中大量存在的结合水会降低升华速度。通过冷冻断裂生成图像冷冻断裂和冷冻蚀刻技术往往采用高真空精细镀膜技术，将超细腻重金属和碳薄膜沉积于断裂表面。冷冻断裂样本在一定角度下用金属覆盖，然后在碳背衬膜（徕卡EM ACE600冷冻断裂或徕卡EM ACE900与徕卡EM VCT500）上生成复型进行TEM成像或在SEM的试块面上进行成像。对于这两种方法，冷冻断裂表面经过一定的蚀刻时间后以相同的方式进行镀膜。首先在一定角度下进行一层薄的（2-7nm）重金属镀膜，以形成地形对比度（阴影）。其次再针对重金属薄膜，在90°下进行一层厚的碳层（15-20nm）镀膜，以稳定超薄电子束蒸发。此时的蚀刻处理会停止。要对极小的结构进行成像，需要在极低的角度（2–8°）镀膜重金属并在镀膜期间旋转样本。这样可增加细丝状及其它细小结构的对比度。此项技术又称为小角度旋转投影。蒸镀重金属薄膜需要采用电子束蒸发镀膜技术。这种镀膜技术可实现精细定向沉积。碳的支撑层稳定了未被金属覆盖的结构。随着温度的升高，这些结构会改变它们的轮廓，样本不会完全导电，复型也不会粘在一起。冷冻断裂酵母的单向投影图5：低温SEM，BSE（背散射电子）图像。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图6：复型，TEM图像（感谢Electronmicroscopy ETH Zürich提供图片）。Walther P, Wehrli E, Hermann R, Müller M.（1995）双层镀膜获取高分辨率低温SEM。J Microsc. 179, 229-237。图7：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。油/水基样品，–100℃（升华）3分钟暴露油脂结构。图8：徕卡高压冷冻，真空冷冻传输至冷冻断裂系统中，利用电子束发射枪和旋转样本底座来进行冷冻蚀刻和低温镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温SEM。原生生物游仆虫混合培养的羽纹硅藻。感谢英国波特斯巴NIBSC的Roland Fleck博士提供图片图9：徕卡冷冻断裂系统及徕卡真空冷冻传输至低温SEM的HPF、冷冻断裂、冷冻蚀刻和低温镀膜。油/水基乳液破裂，露出洋葱状薄片结构，形成液滴。感谢汉堡拜尔斯多夫Stefan Wiesner博士提供的图片。图10：TEM中的酵母细胞复型。经徕卡高压冷冻和徕卡冷冻断裂复型制备。感谢Elektronenmikroskopie ETH Zürich提供的图片。图11：大麦叶上的真菌。安装于徕卡冷冻断裂仪样本台上，并通过冷却样本台在液氮下进行冷冻。徕卡冷冻断裂仪对样品进行部分冷冻干燥（在更高的样本温度下冷冻干燥）。使用钨镀膜。徕卡真空冷冻传输至低温FESEM 5keV。相关产品徕卡EM ACE900 高端EM样本制备冷冻断裂系统徕卡EM VCT500了解更多：徕卡官网

冷冻干燥（也称为冻干）行业对生产力和盈利能力的需求正在增加。这种增加促使业内从业者考虑冷冻干燥与喷雾干燥相比的优势。因此，在本文中，我们在考虑两者的优势，以帮助您选择最适合您的项目和产品的干燥技术。冷冻干 燥or喷雾干燥如何抉择？ 干燥在生物制药行业被广泛认为是保存各种药物制剂和生物制品的首选方法。当液态稳定性不足、储存要求过于严格或需要固体形式的产品以延长保质期或实现不同气候和环境之间的运输时，就需要使用合适的干燥技术。 冷冻干燥无疑是各种材料和应用中公认的“首选”干燥工艺。然而，由于成本、API的可用性以及有时加工和生产量，对替代方法进行评估以确保使用最适合产品和/或项目的干燥方法。 *的冷冻干燥替代方法是喷雾干燥。喷雾干燥具有多种优势。尽管与冷冻干燥相比，它是行业中的新手，但它展示了在可扩展级别（连续而不是逐批处理）处理更高吞吐量的能力。因此，喷雾干燥也可被视为产品干燥的可行选择，具体取决于相关加工要求和产品应用。两者的干燥过程冷冻干燥冷冻干燥的原理涉及以受控方式对产品进行初始冷冻，以控制冰晶结构。 然后将其置于真空中，在真空中进行升华（或初步干燥）以去除未结合的水。接下来是二次干燥以升华结合水，将材料降至用户定义的残留水分水平。此阶段的目标是结合水而不是未结合/游离水，因此需要更多的能量来通过将搁板温度提高到+20°C或更高来驱动该过程。当加上低气压时，它会导致冰直接变成水蒸气（通过液相），这个过程叫做升华。 根据在给定冻干周期中干燥的样品的性质，温度和真空之间的微妙平衡对于确保在干燥后生产成功的批次而不影响产品功效和活力至关重要。为实现这一点，不同类型的产品及其体积可能需要根据其固有的样品特性进行12小时到5天的冷冻干燥。喷雾干燥喷雾干燥通常被认为是一个更简单（和更快）的过程，涉及在一个步骤中将液体制剂转化为干粉。溶液被雾化成细小的液滴，然后在一个大室中使用热气体快速干燥。然后用旋风分离器收集所得干燥颗粒。尽管根据经验，喷雾干燥比冷冻干燥更快且更便宜，但其中一个显着缺点是它需要高加工温度和剪切力。当然，在受到严格控制的制药和生物技术行业中，这些是许多客户力图避免的，在这些行业中，有效性的可行性和工艺参数与敏感的 API 和配方相关；因此，喷雾干燥更适合用于相当耐寒的产品。冷冻干燥中的产品温度在初级干燥中通常低于0°C，在二级干燥中通常为20-30°C，而喷雾干燥中的产品温度通常高于 80°C。在这些较高 (80°C) 温度下工作的直接影响可能是干燥后样品质量在固有产品特性方面的整体损失，例如：1.功效/生存力；2.味道/气味/颜色；3.一致性；4.营养价值，即食品相关产品中的营养素；5.生物产量—更高水平的细胞（即细菌）对数减少；6.蛋白质降解。 行业中的应用这两种工艺都可用于广泛的应用。例如，冷冻干燥通常用于保存不同类型的细胞、精细化学品、实验室试剂和注射疫苗，以及食品工业和乳制品。因为它通常是用直接装在小瓶或其他容器中的产品进行的，所以这种加工方法最适合干燥后不需要进一步加工的配方；此外，小瓶可以在冷冻干燥机的原位密封，从而避免循环完成时的潜在污染。另一方面，喷雾干燥更常与批量加工相关，而不是基于小瓶的加工。 然而，一个普遍的误解是喷雾干燥仅适用于食品和稳定的原料药，而当代研究表明它可能是用于某些复杂产品（例如微囊化细菌和纳米颗粒）的有效方法。 效率、质量与成本人们普遍认为与喷雾干燥相关的成本低于冷冻干燥的成本，这使得该技术成为某些市场感兴趣的技术之一。与冷冻干燥相关的分批形式不同，喷雾干燥对更大的吞吐量潜力更开放，可以被视为“连续过程”。此外，冷冻干燥的优势在于产品的稳健质量。 精确控制低加工温度可*限度地降低产品固有特性的任何风险，例如塌陷、共晶熔化或超过玻璃化转变温度，从而使冻干产品加工成最高质量。生物制药在喷雾干燥过程中可能会受到剪切应力，再加上所需的高加工温度会使蛋白质等化合物不稳定并损害产品性能，*降低产品功效。总结总之，两种产品干燥工艺方法在正确使用且适用于合适的产品时都是有效的。为了在包括干燥阶段的产品加工中获得*结果，*决定哪种方法最适合项目或持续加工需求的因素将是*产品的质量及其如何到达*用户 。

（1）生物制品的冷冻真空干燥我们做过生物制品冷冻真空干燥的品种有皮肤、角膜、海参、螺旋藻等；从文献中看到其他人做过的冻干产品有心瓣膜、活菌、活毒、骨骼、各种疫苗、血液制品等。生物制品的冻干要求保持产品的活性，活菌、活毒等微生物真空干燥后的存活率要求80%以上，以便于应用。因此，对冻干机工艺要求严格，预冻温度、速度、时间的控制很不容易，保护剂配方、剂量、加入时间和加入方法非常关键，不同的人可能采用不同的配方，达到的效果可能相同。一般各种保护剂的配方都是互相保密的。（2）药材和药品的冷冻真空干燥我们做过的品种有人参、山药、纳豆激酶、北冬虫夏草、林硅油、鹿茸等；从文献中看到其他人做过的品种有各种粉针制剂、中草药制剂、抗生素、布洛芬、脂质体和其他纳米颗粒等。药材和药品需要长期保存，真机需要速溶，放置氧化，避免污染杂菌，保持药效的长久稳定。这些要求都需要通过冷冻真空干燥技术来实现。药材和药品的冷冻真空干燥工艺要求也很严格，寻找合适的冻干保护剂、添加剂、赋形剂都很困难，生化干燥阶段的温度控制、加热速率控制都很关键，严格防止塌陷。（3）食品的冷冻真空干燥我们做的食品有菠菜、苹果、香蕉、库尔勒香梨等；从文献上查到其他人做过的品种有咖啡、茶叶、大蒜、鱼肉、调料等。食品种类繁多，形状、性质相差较大，冻干工艺需要在实验中确定。冻干食品时间较长、耗能较多、价格较高，应该合理选择冻干参数，优化冻干过程，降低冻干昂成本，根据市场需要，选择性价比较高的食品做冷冻真空干燥。（4）冷冻真空干燥在其它领域的应用冷冻真空干燥除了在生物制品、药品、食品和纳米材料制备方面的应用之外，还可以干燥超市的木质文物、古画等，冻干发出来的这些产品能恢复物品的原样；还可以干燥动植物标本，使标本长期保存，栩栩如生；医疗事业做实验用的、具有毒害物质的动物尸体采用冻干干燥法的处理，可以实现环保等。

Iglo提供方便、高质量的冷冻食品，包括鱼类、海产品、蔬菜和鸡肉，是欧洲的一个冷冻食品公司。 Iglo面临的挑战Iglo为欧洲西部、中部和东部的不同区域提供品牌冷冻食品。面向如此多不同类型的市场，其目标不仅只是满足健康、方便的需求，而且要符合欧洲食品安全局和全球食品安全倡议 (GFSI) 等国际食品安全标准和组织的规定。 然而Iglo采用的是传统的金属检测机，在非金属污染物方面的检测能力有限。 测试&调研 Iglo决定对X射线检测系统进行评估，以便提高其污染物检测能力。 评估的一个关键参数是设备经受恶劣环境和极端温度的能力。在检测过程中，鱼类和蔬菜温度保持在-18°C，并非所有的检测系统都能在这样低的温度下运行。此外，冷冻产品水分含量高，会影响金属检测机等传统检测技术的灵敏度，从而降低检测的准确性。 Iglo对八家供应商的异物检测设备进行测试，并选择了Eagle的X射线检测系统。 解决方案&业务价值 Eagle Pack 430满足并且超出了他们的预期，能够在寒冷、高湿度的环境中运行，且检测性能不受温度和水分含量的影响。 该系统采用了双能材料甄别(MDX)技术，检测出了测试包装中的玻璃碎片和各种非金属污染物。 MDX按照化学成分（原子数）甄别材料，能够检测并剔除难以检测到的无机污染物，例如玻璃、石头等。此外，Eagle提供现场支持和定制系统，可轻松地集成至现有产线。 目前，Iglo的德国工厂安装了四套 Eagle Pack 430系统以检测不同产品。使用Eagle X射线检测系统后，Iglo不仅可以检测多种污染物，更好地控制生产，而且提高了供应链的可追溯性和品牌总体竞争力。 “可根据不同产品轻松、快速地转换检测参数，提高了效率，使我们满足食品安全标准。” “Eagle的现场服务给我们留下了非常深刻的印象，帮助我们调试设备，能够完全满足我们的需求。”Reken工厂项目经理Arno Strotmann 更高的可追溯性欧洲食品安全局 (EFSA)规定：生产商必须能够对食品的生产、加工和配送阶段进行追踪，以免不安全的食品到达消费者手中。 Eagle TraceServer™ 软件可同时连接32台Eagle x射线设备，保存检测过程中产生的所有数据和图像，将其存储在中央数据库中，并可从数据库导出所需数据，轻松实现产品的可追溯性，为Iglo提供了尽职调查的能力。 想要了解更多Eagle鹰光™ 的产品，请进入网站https://www.instrument.com.cn/netshow/SH101016/Search.htm?sType=0&Keywords=Eagle，留下您的信息，我们的专业工程师将竭诚为您服务。

原位硅油冷冻干燥机：精确控制与高效保护的结合一、用途：　　原位硅油冷冻干燥机是一种广泛应用于食品、医药、化工等行业的先进设备。它以其出色的性能和高效能力，成为实现物料低温干燥、保持原有品质和延长储存周期的理想选择。　　二、原理：　　该产品利用了“减压降温”技术来进行低温干燥。首先，将待处理物料置于真空环境中，在减压条件下蒸发水分。然后，通过对硅油进行循环加热和降温，使得润湿在待处理物料表面的水分迅速被固化并转化为固态水。最后，在真空状态下通过恢复常压给予样品光辐射或微波加热使定向剂从乳液中释放出来, 以达到快速脱溕目标。　　三、性能特点：　　1. 精确控制：该设备配备了智能控制系统，可实时监测和调整各项参数如温度、压力和时间。操作人员可以根据需求进行精确设置，以实现最佳的干燥效果。　　2. 高效保护：该产品在干燥过程中能有效减少对物料的损伤。通过低温处理，能够很好地保留物料的营养成分、香气和口感，在同时降低细菌滋生的风险的情况下延长其储存周期。　　3. 广泛适用：该设备可用于各种食品、药品等材料的干燥处理。不同类型和状态（固体、液体或胶体）的样品均可以使用该产品进行高质量的干燥处理。　　4. 结构稳定耐用：设备采用优质材料制造，并经过严格测试，确保工作稳定并提供长期可靠使用。　　四、结论：　　原位硅油冷冻干燥机是一款功能强大且高效可靠的工业设备，在多个行业中都担当着关键角色。通过其精确控制和高效保护性能，它为企业提供了更好地保存产品质量和延长储存期的保障。无论是食品加工、医药生产还是化工领域，该产品都展示出了其重要性和价值。

Thermo Scientific Revco Ultima II Cryogenic Freezers &ndash 给珍贵样品持续稳定的理想超低温度 服务科学，世界领先的赛默飞世尔科技公司（Thermo Fisher Scientific）隆重推出两款革命性的超低温冷冻柜-Thermo Scientific Revco Ultima II cryogenic freezers，可持续稳定地保持样品温度-140℃和-150℃，使生物样品的长期保存变得更安全、更便捷。事实上，在如此低的温度下，生物的代谢活动停止，细胞的存活率大大提高。该超低温冷冻柜切合了临床研究，生命科学和制药机构实验室的实际需求，开发出广泛的应用领域。 相较传统的液氮储存设备，采用机械制冷方式的超低温冷冻柜具有无法媲美的优势。可确保整个腔体内样品温度均匀，储存样本量多达21，600份！而且，所有样品的温度都能确保低于-130℃的临界温度！ Thermo Scientific Revco Ultima II 超低温冷冻柜采用专利的滑轮式单一压缩机设计，CFC-Free 环保冷媒。相较传统的液氮储存设备，更节能，运行成本更低。采用下行式蒸发器设计，制冷风道的效力更高。冷凝器采用大容量风冷设计，双循环风扇，强化散热效果。可拆洗的过滤网最大限度地降低污染，优化仪器性能。 更多信息，敬请登陆www.thermo.com/mechcryo

冷冻干燥机是目前较为先进的一种物质脱水干燥的设备，其原理是将含水物质在低温下冻结，而后使其中的水份在真空状态下直接升华，并用冷凝的方法捕凝升华的水汽，达到物质脱水干燥的目的。冷冻干燥机也因此被广泛应用到各行各业. 冷冻干燥机应用范围： 食品行业：冷冻干燥机常用于果蔬、肉禽、水产、调味品、方便食品及名优特产等干燥，因此冷冻干燥机也称为食品冻干机，保持食品原有的色、香、味、形、新鲜度不变的目的，且复水性好，成品便于储存和运输，费用降低，保存期延长。 药材保健：在干燥蜂王浆、人参、龟、鳖、蚯蚓等营养保健品，采用真空冷冻干燥工艺，更好的保留了原有的营养价值，更使人们相信该营养品纯真自然。 制药行业：用于血清、血浆、疫苗、酶、抗生素、激素等中西药品的脱水与保存。 生物研究：利用真空冷冻干燥技术长期保存的血液、细菌、动脉、骨骼、皮肤、角膜、神经组织和各种器官，在使用时只需供给水份即可再生，仍保持其生物理特性。 文章原创:上海田枫实业有限公司 www.tfsye.com上海田枫实业有限公司,专业生产各类制冷设备，包括层析冷柜,冻干机，冷水机，超低温冰箱，恒温槽等，一流的专业，一流的服务，上海田枫是您的最佳选择！

近日，无锡佰翱得生物科学有限公司和北京深势科技有限公司宣布达成战略合作协议。双方将结合深势科技在“AI+分子模拟”领域的算法能力及佰翱得国际领先的药靶蛋白制备及结构生物学研发能力，在冷冻电镜(cryoEM)算法及计算机辅助药物设计(CADD)领域开展合作，共同聚焦新药研发的“源头创新”，建立计算与“湿”实验相结合的商业化合作新模式。根据协议，双方将充分发挥各自专长的协同优势，基于佰翱得强大的冷冻电镜平台所产生的海量实测数据，结合深势科技在蛋白结构预测、分子动力学以及微观尺度上的建模能力，对电镜算法及蛋白三维模型构建进行持续优化，并探索开发新一代自动化数据处理方法，同时结合RiD增强采样算法，进一步提高冷冻电镜的结构解析效率和准确度。在商业化协同方面，双方充分发挥计算+“湿”实验相结合的模式，基于深势科技的超高通量虚拟筛选引擎和Uni-FEP自由能微扰计算模块，充分利用佰翱得强大的药靶结构数据库，提供从药靶结构出发的苗头化合物筛选和先导化合物优化的交付能力，为行业客户打造新型研发范式，提供更具价值的服务体系。未来，双方还将在商业化拓展及CADD人才发展等领域展开进一步的合作。佰翱得首席运营官金雷博士表示：“佰翱得已经建成全球新药研发界最大的冷冻电镜CRO平台，赋能新药研发‘源头创新’。新药发现和优化阶段的节奏很快，客户对药靶结构交付的速度和精度上，提出了更高的要求。深势科技在数据处理的算法和蛋白结构建模上有独特的优势。相信双方在电镜技术开发上的合作，会大大促进冷冻电镜在药靶结构测定中的应用。佰翱得的‘千靶万苗’计划已经开始实施，药靶蛋白库、药靶结构库和苗头化合物库初步建成。与深势科技强大的计算优势相结合，将极大地提升佰翱得基于结构的药物研发服务的广度和深度。同时，佰翱得也可利用其技术平台为深势科技CADD的结果提供‘湿’实验的验证，形成研发闭环，加速新药的发现和优化迭代。”深势科技创始人、CEO孙伟杰表示：“佰翱得拥有全球领先的商业冷冻电镜平台，在药靶蛋白制备和结构生物学领域有非常丰富的技术积累和研发经验。本次合作将充分发挥双方在产研和商业化领域的协同效应，通过计算+实验相结合的模式，双方将共同在实际的研发项目中不断迭代电镜平台及Uni-FEP相关算法，打造从结构出发到高通量筛选及化合物评估的完整产业链条，共同为国内外新药研发企业提供真正的‘源头创新’服务能力。”关于佰翱得无锡佰翱得生物科学有限公司由“中国企业500强”之一的双良集团与多名拥有国际药企工作经历的海归科学家联合创立。自2009年成立以来，公司致力于为全球创新药物研发机构提供“以复杂蛋白制备为核心，以结构生物学为特色”的创新药物早期研发CRO服务，促进基于结构的药物研发，打造结构生物学细分领域的国际领先品牌。佰翱得拥有蛋白表达与纯化、生物分析与筛选、结构生物学、药靶蛋白库等生物平台技术，拥有X-射线衍射仪、300KV冷冻电镜等先进科研设备，具有国际一流的蛋白样品制备和生物结构解析技术，组建了由经验丰富的领军人才带领的强大的队伍，是目前全球唯一一家具备从基因到冷冻电镜解析结构的全方位服务能力的标杆企业，建有全球新药研发CRO行业最大的冷冻电镜服务平台。公司客户覆盖了美国波士顿、旧金山、圣地亚哥、新泽西等生物医药企业聚集地，包含了在美洲、欧洲和亚洲的数十家合作伙伴，其中既有国际大药企，也有新兴的生物科技公司。关于深势科技深势科技是“AI+分子模拟”领域的领跑者，致力于将过去业内以实验为主的试错式研发模式，逐渐转变为“计算设计-实验验证”的理性设计研发模式。深势科技的新一代分子模拟平台能够实现效率与精度的统一，结合高性能计算,能够对数十亿原子规模的体系进行量子力学精度的计算模拟。团队核心成员获得2020年全球计算机高性能计算领域的最高奖项“戈登贝尔奖”，相关工作当选2020年中国十大科技进展，以及2020年全球人工智能十大科技进展。深势科技具有强大的科研与产业落地能力，目前，深势科技已在医药和材料领域与数十家工业界客户携手合作。

在过去的二十年中，冷冻显微镜方法已经成为生命科学家、制药研究人员等广泛使用的有效工具，用于检查接近其原生状态的生物结构1。冷冻显微镜能够可视化蛋白质和蛋白质复合物等物质的生物分子结构，是对现有的方法如x射线晶体学和核磁共振(NMR)等的有价值的补充。确定蛋白质和蛋白质复合物的结构是药物发现的一个重要部分，这对研究药物靶点非常有意义，也是深入了解疾病机制的重要课题。在这篇文章中，我们将阐述冷冻显微镜技术的使用，包括冷冻光学电子显微镜(cryo-CLEM)，冷冻干燥显微镜(FDM)，药物研究中的低温保存，以及温度控制显微镜如何使研究人员能够在低温下推进药物发现和开发研究。冷冻光学电子显微镜（Cryo-CLEM）电子显微镜(EM)使用微量材料，具备接近原子的分辨率，可以研究不同功能状态下的分子。冷冻电镜（Cryo-EM）使用极低温度，克服了真空条件下使用电子束测量高含水量生物标本的难题。在20世纪80年代冷冻电镜商业化之前，生物标本是通过化学固定或染色等方法制备的，但这些方法存在保存伪影，会影响图像分辨率。快速冷冻通常用于将样品保持在与自然生理环境相似的冷冻状态，在临床前阶段取得的结果必须在临床研究中可复制，这在药物研究中尤其重要。Cryo-CLEM结合低温荧光技术和冷冻电镜技术，提高了活检细胞内生物、化学和遗传过程的灵敏度。Cryo-CLEM能够对冷冻固定样品中的分子或分子组件(如细胞内膜、DNA或细胞结构元件)进行直接荧光标记和靶向，精确定位区域，以便后续使用EM进行高分辨率成像。为了使生物样品与EM中发现的真空条件兼容并保存结构细节，样品被嵌入玻璃状的冰中，需要保持在-140°C以下。必须避免与空气中水分接触，因为一旦接触会形成冰晶并污染样品。在低温条件下，荧光信号的结构细节被保留，光漂白显著减少。冷冻光学电子显微镜技术的进步体现在它包含了创新的冷冻荧光级，如Linkam CMS196，它能够自动获取整个电镜网格的高分辨率荧光图。这也用于样品导航，并将cryo-CLEM的案例情况与EM或与x射线显微镜等其他技术相关联。西班牙巴塞罗那的一组研究人员和临床医生使用荧光显微镜、透射电子显微镜(TEM)和低温软x射线断层扫描(cryo-SXT)，可以观察到抗癌药物顺铂在极低浓度下的有效性，确定产生效果所需的最低剂量，以最大限度地降低毒性2。该小组在荧光显微镜上对低温冷冻的细胞样本进行成像，使用CMS196冷冻荧光台在液氮温度下将它们玻璃化，然后使用cryo-SXT对样本进行分析，这使得在纳米尺度上进行3D研究成为可能。得益于现有的低温成像技术，研究结果表明，三甲碱(研究的两种佐剂之一)促进了顺铂在较低剂量下的有效治疗，这可能为化疗治疗的发展铺平了道路，减少了对患者的副作用。冻干显微镜许多药物生产为冻干或冻干配方，以增加稳定性和延长保质期。药物开发人员必须为新的药物化合物创建一个优化的冷冻干燥过程，这可能是一项复杂而昂贵的工作。为了简化流程和开发更高效的冷冻干燥循环，了解三个主要冷冻干燥步骤的温度和压力要求是很重要的。使用冷冻干燥显微镜(FDM)，研究人员可以直接可视化每个步骤，并确定药物产品在不同热条件下的行为。FDM包括一个专用的光学显微镜和一个专用的热工作台，它可以准确地控制样品的温度和压力，并允许实时进行热测量。冷冻干燥的一个关键参数是塌陷温度(Tc)，即产品失去结构完整性并导致加工缺陷的温度。FDM使药物开发人员能够密切监测样品并快速有效地调整冷冻干燥方案。英国国家生物标准与控制研究所(NIBSC)的一个研究小组正在利用先进的FDM技术研究冷冻干燥药物的复杂性。该小组由Paul Matejtschuk博士领导，正专注于研究优化冻干脂质体药物的配方。由于冻干脂质体药物物理和化学性质不稳定，这对开发提出了挑战。Matejtschuk博士和他的团队使用安装在光学显微镜上的专用冷冻台(FDCS196, Linkam科学仪器)(图1)，通过估计冻结、塌陷和融化温度，预测脂质体-冷冻保护剂混合物的理想的冷冻干燥条件3。图1:NIBSC实验室的仪器配置。Linkam FDCS196冷冻干燥冷冻台，T94控制器和液氮泵，真空泵，奥林巴斯BX51光学显微镜。图像显示FDM系统的旧版本图2: Linkam FDCS196冻干显微镜系统的最新版本这样的实验对于继续努力开发快速、可转移和可扩展的冷冻干燥方法来稳定脂质体等药物化合物至关重要。低温贮藏储存用于研究的生物标本有赖于有效的保存技术，以保持细胞的物理和生物完整性。冷冻或冷冻样品可能会导致冰晶的积聚，导致终端细胞损伤。冷冻保护剂是在冷冻过程中通过降低水的熔点来防止细胞损伤的重要物质。许多生物，如极地昆虫、鱼类和两栖动物，会产生自己的冷冻保护剂或防冻化合物。科学家们正在研究这些化合物，以开发新的冷冻保护剂来保存研究用的细胞。例如，由Matthew Gibson博士领导的英国华威大学的研究人员，正在研究防冻剂(糖)蛋白(AFP)，目的是开发新的合成AFP模拟化合物。该实验室使用低温生物学工作台(BCS196，Linkam Scientific Instruments)来测量细胞中的冰晶生长，依靠该仪器的温度控制能力来观察AFP。Gibson博士研究了使用金纳米颗粒作为探针来测量冰再结晶抑制活性现象，使用低温生物学工作台来改变温度，并开发出一种高通量方法来筛选类似AFP具有结构特征的材料。4诸如此类的发现为开发新型冷冻保护剂提供了潜力，这种保护剂可以防止冷冻保存细胞中冰的生长，从而保持细胞的完整性，因此在生物医学和药学研究中具有潜在用途。未来药物研究本文中描述的技术强调了目前已有的各种冷冻显微镜方法的选择，这些方法有助于推进药物研究。Cryo-CLEM结合了cryo-EM和低温荧光的力量，作为一种相对较新的技术，它的成功依赖于专用冷冻工作台的发展，从而促进了Cryo-CLEM工作流程。这种工作台能够在液氮温度下保持玻璃化样品，使它们在从荧光显微镜移动到冷冻电镜成像时保持无污染。其他专用的冷冻台可与广泛的显微镜技术兼容，如FDM，可在成像过程中精确控制样品的温度，低至-196°C。这些创新为制药研究人员新疗法和生产工艺评估，以及生物样本保存以供未来研究等大量应用提供了工具。 作者：Linkam Scientific Instruments销售及市场部经理Clara Ko参考文献：1. Booy, F. and Orlova, E.V. Cryomicroscopy, in: Chemical Biology: Applications and Techniques (eds Larijani, B., Rosser, C.A., and Woscholski, R.) 2007.2. Gil, S., Solano, E., Martinez-Trucharte, F., et al. Multiparametric analysis of the3. effectiveness of cisplatin on cutaneous squamous carcinoma cells using two different types of adjuvants. PLoS ONE. 2020 15(3): e0230022.4. Hussain M.T., Forbes N., Perrie Y., Malik K.P., Duru C. and Matejtschuk P. Freeze-drying cycle optimization for the rapid preservation of protein-loaded liposomal formulations. International Journal of Pharmaceutics 573, 2020 118722.5. Mitchell, D. E., Congdon, T., Rodger, A., and Gibson, M. I. Gold Nanoparticle Aggregation as a Probe of Antifreeze (Glyco) Protein-Inspired Ice Recrystallization Inhibition and Identification of New IRI Active Macromolecules. Scientific Reports, 2015 5: 15716.

冷冻干燥蛋白酶是在生物制药、生物化学实验和分子生物学研究等领域中常见的操作，该过程能够保留蛋白酶的活性，延长其保存时间。以下是冷冻干燥蛋白酶的一般操作流程：1. 准备工作：选择蛋白酶： 根据实验需求选择合适的蛋白酶，确保其适用于冷冻干燥的过程。准备样品： 准备含有蛋白酶的溶液。注意溶液的浓度和成分，确保其适用于冷冻干燥处理。 2. 冷冻：样品冷冻： 将蛋白酶溶液以合适的体积倒入冷冻盘或其他冷冻容器中，然后放入冷冻设备冷阱室中，确保冷冻过程中样品均匀冷却。冷冻温度： 控制冷冻温度，通常是零下温度，使蛋白酶迅速冻结。 3. 冷冻干燥：转移： 将冷冻的样品迅速从冷阱室内转移到冷冻干燥机的干燥架上。真空抽气： 启动冷冻干燥机的真空泵，建立真空环境，抽除样品中的水分。升温阶段： 开始升温（提供样品中水分升华时所需的热量），使蛋白酶在真空条件下升华，从而去除水分。等温阶段： 在升温后的一定温度下保持稳定，确保样品中的水分充分升华。 4. 收集和存储：冷冻干燥结束： 当冷冻干燥结束后，停止真空，关闭冷冻干燥机。收集样品： 从冷冻干燥机中取出样品。注意避免受潮，尽快妥善保存。存储： 将冷冻干燥后的蛋白酶样品存储在防潮、密封的容器中，最好在-20°C以下的低温环境中保存，以确保长期稳定性。 注意事项：操作过程中要防止样品过度升温，以免影响蛋白酶的活性。确保冷冻干燥机和其他设备的清洁和维护，以保证实验的准确性和重复性。操作过程中要避免样品受到空气湿度的影响，尽量在湿度低的环境中进行。这个操作流程是一般性的指导，具体操作可能因使用的冷冻干燥机型号和蛋白酶种类而略有不同。在操作过程中，请参考设备和试剂的使用说明书，确保按照正确的步骤进行操作。

p　　strong仪器信息网讯/strong 2019年7月22日，香港中文大学(深圳)举行科比尔卡冷冻电子显微中心揭牌仪式。深圳市政府副秘书长李卓文，龙岗区政府副区长陈广文，及市区政府相关部门的代表，2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 科比尔卡教授 (Prof. Brian Kobilka) 以及香港中文大学(深圳)校长徐扬生教授等校领导及师生代表共同出席了本次仪式。该中心成立后，科学家们可以利用冷冻电镜系统对激素、神经递质和药物靶点的受体结构进行研究，strong有望缩短新药开发的周期并提高开发的成功率/strong。br//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/c3b57701-423c-4cc8-a2ed-fac4468cd098.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "(图自港中大(深圳)官网)/span/pp　　组建诺奖实验室是深圳市建设国际科技产业创新中心的重要举措，诺奖实验室的落成将为聚集和培养国际一流科技人才、开展高水平国际化学术交流提供重要基地。2017年4月，香港中文大学(深圳)科比尔卡创新药物开发研究院正式成立，是对深圳市、龙岗区 “十三五” 规划与创新驱动战略的积极贯彻。研究院由2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 科比尔卡教授领衔，科比尔卡教授2017年初受聘为香港中文大学(深圳)杰出教授。/ppscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=456927A6F248A48D9C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=490&playerid=5B1BAFA93D12E3DE&playertype=2" type="text/javascript"/scriptbr//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "(视频自龙岗新闻)/span/pp　　香港中文大学(深圳)科比尔卡冷冻电子显微中心是科比尔卡创新药物开发研究院在深圳市和龙岗区政府的大力支持下，打造的高性能电子显微平台，也是龙岗区的第一个结构生物学科研和教学平台。冷冻透射电子显微镜系统广泛应用于生物样品及高分子材料结构测定，尤其是近年来的技术突破，极大地加速了亚细胞和生物大分子高分辨率三维结构的解析，使冷冻电镜成为开展生物医药研究——特别是蛋白质结构与功能研究必需的大型设备。科比尔卡冷冻电子显微中心致力于成为具有国际一流核心技术和分析能力的高端科研平台，将与世界顶尖高校开展深度合作与交流，推动研究院产学研创新和突破，加速深圳市和龙岗区在生物医药产业相关领域的产业化和项目转化。/pp　　在仪式上，龙岗区政府副区长陈广文表示，科比尔卡冷冻电子显微中心的成功揭牌标志着龙岗区科技基础设施建设迈上了新的台阶，也将为全市乃至整个粤港澳大湾区的生物医药基础科学发展提供强有力的支撑。科比尔卡冷冻电子显微中心作为龙岗区产业公共服务平台的重要组成部分，未来在优先满足学校内部使用需求的基础上，将面向重大疾病诊断、新药品开发、精准医疗等领域的企业和科研机构开放使用，力求实现价值最大化。/pp　　香港中文大学(深圳)校长徐扬生教授讲到：“大力发展生物医药行业和创新药物开发领域，已经成为深圳市乃至粤港澳大湾区科技与经济发展的一项重要举措。科比尔卡冷冻电镜中心的成立，在对大学相关基础科研的发展大有裨益的同时，也将在一定程度上为科研成果的转化乃至大湾区的生物医药行业的发展做出贡献。”/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/0894d4b6-59a0-49b1-a6a1-1b6e2c4bfb6f.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "香港中文大学(深圳)科比尔卡创新药物开发研究院院长、2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 科比尔卡教授致辞(图自港中大(深圳)官网)/span/pp　　香港中文大学(深圳)科比尔卡创新药物开发研究院院长、2012年诺贝尔化学奖得主布莱恩· 科比尔卡教授表示，“开发新药的周期很长，从立项到所开发的药物正式获得监管部门的批准，平均需要八年的时间，而且大部分新药开发的尝试最终以失败告终。科比尔卡冷冻电子显微中心成立后，科比尔卡创新药物开发研究院的科学家们可以利用冷冻电镜系统对激素、神经递质和药物靶点的受体结构进行研究，有望缩短新药开发的周期并提高开发的成功率。”/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201907/uepic/961dc578-2673-455a-b7e6-4d5a52307113.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "香港中文大学(深圳)科比尔卡冷冻电子显微中心(图自港中大(深圳)官网)/span/pp　　strong布莱恩· 科比尔卡教授简介/strong/pp　　香港中文大学(深圳)科比尔卡创新药物开发研究院院长/pp　　2012年诺贝尔化学奖得主/pp　　布莱恩· 科比尔卡教授是耶鲁大学医学院医学博士。2011年，他当选美国国家科学院院士。2012年10月，他因“G蛋白偶联受体研究”与美国科学家罗伯特· 莱夫科维茨(Robert J. Lefkowitz)共同获得2012年诺贝尔化学奖。/pp　　他首创了利用T4溶菌酶融合蛋白方法解析GPCR晶体结构的方法，该方法现为GPCR结构生物学研究最常规方法，并于2011年成功解析Gαβγ-β2肾上腺素受体复合物的结构，从而能够完整解释GPCR如何被配体激活以及再激活下游G蛋白从而传递信号的过程/p

p style="text-align: justify text-indent: 2em "为了满足仪器信息网用户对冷冻电镜技术的知识需求，解决学习及工作中的问题，本文特整理了仪器信息网的络讲堂栏目中冷冻电镜技术相关会议报告，专家们讲解精准专业，欢迎感兴趣的用户保存下载观看学习。/pp style="text-align: center text-indent: 0em "img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 150px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/9fca8064-11ea-48bc-9256-75435b189e9c.jpg" title="图片2.png" alt="图片2.png" width="400" height="150" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong清华大学生命科学学院教授王宏伟/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《冷冻电子显微学前沿进展及展望》/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "冷冻电子显微学（冷冻电镜）作为一种生物大分子结构解析的新方法，近年来在技术上取得了革命性的发展，使得该方法可以将生物大分子的结构解析至近原子分辨率，从而迅速成为结构生物学研究的强有力手段。冷冻电镜的最新前沿进展包括方法学上的进一步突破和应用领域的扩展。王老师在报告中介绍了冷冻电镜的一些前沿成果和未来展望。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105583.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "（报告视频链接）/span/strong/aspan style="font-family: 微软雅黑 color: rgb(102, 102, 102) letter-spacing: 0 font-size: 14px" /span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="font-family: 微软雅黑 color: rgb(102, 102, 102) letter-spacing: 0 font-size: 14px"/span/pp style="text-align: center "strong哈佛大学李宗利/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《Quality data acquisition in single particle electron cryo-microscopy》/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "李老师在报告中讨论了单粒子cryoEM中高质量数据收集的策略，包括如何准备好的EM网格以及如何对准显微镜以确保数据质量。此外，还讨论了影响数据质量的因素。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105580.html" target="_self"span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong（报告视频链接）/strong/span/a/pp style="text-align: center "strong上海科技大学沈庆涛/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《Self-capping of nucleoprotein filaments protects Newcastle Disease Virus genome》/strongstrong/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "沈老师在报告中对冷冻电镜做了概述，讲到冷冻电镜的发展趋势，并结合自身研究工作，介绍了低温电子显微镜技术的应用。使用冷冻电子显微镜，沈老师团队确定并解析了NDV N形成4.8埃分辨率的蛤状结构，两个背对背模式的单匝螺旋堆积，这种蛤形结构可以充当种子，组装成带有两个独立RNA的双头细丝，通过环界面上的过渡突变破坏蛤形结构，将产生单头细丝并暴露出核酸酶可接近的RNA 5' 末端，这将消除微型基因组分析中的病毒基因组复制。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105562.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "（报告视频链接）/span/strong/a/pp style="text-align: center "strong浙江大学助理研究员常圣海/strong/pp style="text-align: center "strong报告题目《冷冻电镜数据自动收集的相关设定和监控》/strongstrong/strong/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "冷冻电镜技术能够保持样品在高真空成像系统中的稳定性和减轻样品电子辐射损伤等问题，实现了使用电镜能够获取溶液状态下生物样品的高分辨信息，使得冷冻电镜技术成为结构生物学研究的主要手段之一。常老师在报告中分享了冷冻电镜数据采集和数据监控的手段：在自动数据采集这一部分，展开介绍SerialEM软件的相关设置和操作，从而保证稳定快速的数据采集；在数据监控部分，着重介绍Focus的设置和操作，实时监控数据质量，从而保证数据的质量。a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/video_105569.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "（报告视频链接）/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong拓展：/strong/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200212/521790.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "【视频分享】听专家们讲透射电镜技术与应用/span/strong/a/pp style="text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200211/521704.shtml" target="_self" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "【视频分享】听专家们讲扫描电镜技术与应用/span/strong/a/pp style="text-indent: 2em "strong style="margin: 0px padding: 0px color: rgb(34, 34, 34) font-family: 微软雅黑 font-size: 24px white-space: normal "/strong/p

p　　日前，中国政府采购网发布四川大学生物治疗国重实验室冷冻电镜平台数据处理及存储计算集群建设采购项目公开招标公告(招标编号：JJCDCG-2018121901 采购人备案编号：SCUSBC-2018043)，预算800万元进行冷冻电镜大数据云计算平台及配套设备设施建设，开标时间：2019年03月12日 10:00/pp　　冷冻电镜数据计算存储平台建设项目是四川大学生物治疗国家重点实验室冷冻电镜平台附属配套工程，为今后冷冻电镜大数据存储、计算、在线分析提供支持，项目包括高性能计算功能、大数据存储与在线管理等设备的采购、后期各项应用软件的培训、以及机房环境改造与建设。项目建成后将成为冷冻电镜平台在线三维数据分析处理中心，为科研团队提供冷冻电镜数据的在线计算和存储、以及配套技术服务。/pp　　招标内容如下：/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/628dccd4-fbc9-4534-9138-9e242c645f38.jpg" title="招标公告.png" alt="招标公告.png" width="600" height="86" border="0" vspace="0" style="width: 600px height: 86px "//pp　　招标公告中对项目的需求进行了如下描述：采购、部署一套高性能计算集群，包含计算功能、存储功能、在线数据处理功能、在线远程3DLinux 桌面云功能、校内在线计算与存储功能、集群管理与多用户作业队列管理功能、用户存储配额管理功能、配套机房设施/网络/综合布线系统工程与配套设施设备。计算与存储功能配套的计算机性能要求见配置功能要求。供应商必须提供集群系统的设计、实施、运营维护、售后服务、驻场技术支持服务的详细方案。/pp　　对于冷冻电镜数据处理技术支持服务要求：供应商必须针对冷冻电镜数据采集、预处理、分析处理、三维重构、数据三维可视化等环节设计、部署全自动化数据处理流程(Pipeline)，包括但不限于数据收集软件SerialEM、数据处理软件(MotionCor2、CtfFind4、RELION3、EMAN、EMAN2、cryoSPARC、cisTEM)、Tomo 专用软件(IMOD、EMClarity)、以及建模软件(Coot、Rosetta、Phenix、Pymol、CCP4)等具体软件的脚本编写与软件代码级别性能调优。/ppbr//p

在现代医疗领域，随着科学技术的飞速发展和生物医学研究的不断深入，对样本保存条件的要求日益严格。医用智能冷冻柜作为医疗、科研机构中不可或缺的重要设备，其使用背景主要体现在以下几个方面：生物样本保存：在临床研究、基因测序、细胞治疗及疫苗研发等过程中，各类生物样本如血液、组织、细胞株、微生物以及核酸等，需要在极低温度下保存以维持其活性与稳定性。医用智能冷冻柜通过精准控温技术，能在-20°C至-80°C乃至更低温条件下长期保存这些珍贵样本，确保后续实验分析的准确性和重复性。药品与疫苗存储：许多高敏感性药物、疫苗及生物制剂要求在特定的低温环境下存储，以防止变质或失去效用。医用智能冷冻柜凭借其稳定的制冷系统和智能监控功能，能够为这些医疗物资提供符合规范的储存环境，保障医疗质量和患者安全。科研材料保护：在生命科学研究中，许多实验材料和试剂对温度敏感，需要精确控制的低温环境来保持其稳定性和纯度。医用智能冷冻柜不仅提供了这样的环境，其智能化管理还能有效记录存储条件，为科研数据的可追溯性提供支持。安全与效率提升：相比传统冷冻设备，医用智能冷冻柜通常配备有先进的温控系统、远程监控报警、自动除霜和故障自检等功能，大大提升了样本存储的安全性和管理效率。特别是在大规模样本库或需24小时不间断监控的场景下，这些智能化特性显得尤为重要。医用智能冷冻柜的广泛应用，是现代医疗科技进步和生物医学研究深化的必然结果，它不仅保障了生物样本和医疗物资的质量与安全，也为科学研究的高效推进提供了坚实的基础。在此茂默科学推荐澳柯玛RFID 医用智能冷冻柜。温度控制系统●微电脑控制，数码显示箱内温度，箱内温度-10℃~-25℃可调。●高低温报警控制，可根据需要设定报警温度点。安全控制系统●多种故障报警：高温报警、低温报警、开门报警、传感器故障报警。●多种报警方式:声音蜂鸣报警、灯光闪烁报警。●多种保护功能:开机延时、停机间隔等制冷系统●采用国际优质压缩机和风机，制冷迅速。●加厚保温展，超微孔发泡技术，保温效果好。●无氟发泡、无急制冷剂，绿色环保。●具备强制制冷、速冻功能。●合理优化蒸发冷凝系统设计，制冷强劲。人性化设计●柚展设计，取放物品更方便。●安装压力平衡阀，开门更省力，安全门锁设计，防止随意开启。●LED照明灯，节能环保。●宽电压带设计，适应电源环境广。●宽气候带设计，适合10℃-32℃环境使用。配备温度测试便于监控箱内温度。●脚轮设计，移动轻松，带脚底螺钉，固定方便。●支持各种开门方式，如:人脸、IC卡等，防止随意开启。●可以快速读取RFID标签信息，自动存取相关数据。●RFID技术在读取上不受产品大小和外形限制，可以应用于不同的试剂。●读取精确度高，每个试剂粘贴有唯一RFID识别码，不会出现人员操作失误●配置有高清触控屏，操作方便，可上架、下架、领用、归还、查询等功能。●具有后台一键开门功能，便于紧急情况下管理员使用。可实时监控智能柜的使用情况，反馈和查询柜门的开关状态。●每种试剂的上架、位置、库存、领取、使用等过程后台可以记录和查询。●可以设置分级别管理员，每种管理权限不同，超级管理员可以新增和删除管理员。茂默科学力求解决行业内客户对科学仪器选型难、维护难的处境。欲了解更多冷冻柜相关的产品，Welcome to consult~咨询有惊喜哦！

上海田枫新推小型原位冷冻干燥机传统同等冻干面积的中试冷冻干燥机相比，具有体积小巧、价格实惠；与传统实验室小型冷冻干燥机相比，操作简便，原位冻干，避免了物料干燥过程的污染以及人工的繁琐操作。小型原位冷冻干燥机特点：1.专利产品，技术先进；2. 美观时尚，尺寸小巧；3. 触摸屏操作，一键启动，冻干过程自动控制，轻松方便；4. 可自主设定和实时调整冻干工艺，可显示冻干数据和冻干曲线；4. 关键零部件进口品牌，小噪音、大能力，高质量保证高性能；5. 系统先进，运行电流小，能耗低；6. SUS304不锈钢物料盘和内胆，安全有保障；7. 透明有机玻璃门，直接观察物料冻干过程；8. 快速除霜技术，超温自动保护。小型原位冷冻干燥机技术参数：机型小型食品原位冷冻干燥机实验室原位冷冻干燥机实验室低温原位冷冻干燥机型号TF-HFD-1TF-HFD-4TF-HFD-6TF-LFD-1TF-LFD-4TF-LFD-6TF-LFD-1ATF-LFD-4ATF-HFD-6A隔板面积0.1㎡0.4㎡0.6㎡0.1㎡0.4㎡0.6㎡0.1㎡0.4㎡0.6㎡冷阱温度-40℃-45℃-60℃极限真空度15Pa15Pa10Pa处理量(KG/批)1~24~66~81~24~66~81.556~8板层间隔（mm）454550454550454550电源220V 50HZ220V 50HZ220V 50HZ功率(W)750W1100W2300750W1100W23001700W2500W2300W重量（KG）508012050801205080120物料盘尺寸（W*L）140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层140*278mm3层200*450mm4层300*400mm5层外形尺寸W*D*H（cm）40*55*7051*70*8570*80*13040*55*7051*70*8570*80*13055*62*8560*70*10570*80*130来源:上海田枫仪器有限公司www.tfyqchina.cn www.tfsye.com关键词：原位冻干机、原位冷冻干燥机、小型原位冻干机、小型原位冷冻干燥机、原位真空冷冻干燥机、实验室原位冻干机、小型原位食品冻干机

柠檬片冷冻干燥机|柠檬片冻干机|柠檬冷冻干燥机| 柠檬冷冻干燥机| 柠檬片冻干设备 近年来，柠檬片受到众多消费者的青睐，但目前市面上销售的柠檬片多为烘干或晒干品，不仅出现干缩及褐变现象，维生素、生理活性成分等热敏性营养素也大大损失。而以冻干机生产出色泽、风味、营养物质都得到较好保存且安全卫生的冻干柠檬片。故此，也被成为柠檬片冷冻干燥机或柠檬片冷冻干燥机。 用柠檬片冷冻干燥机加工的柠檬冻干片没有涩味，没有苦味（柠檬子含有柠檬苦素，是抗癌非常珍贵的产品。这儿说的没有苦味并非指柠檬本身带有的，是没有加工形成的苦味）。 柠檬片冷冻干燥机技术参数： 型号TF-SFD-75 有效干燥面积7.5㎡ 隔板层数7+1 隔板温度范围 -50℃至+70℃ 隔板温差 1℃ 隔板间距100mm 隔板尺寸915*1210*25mm 冷阱温度 -70℃(空载） 捕水能力75KG/24h 真空度 10Pa 整机功率 40KW(含电加热10KW) 柠檬片冷冻干燥机优势： 一．柠檬片冻干是在低温下进行，微生物之类不会发生变性或失去生物活力。 二．在低温下干燥时，柠檬片中的一些挥发性成分损失很小。 三．在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。 四．加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。 五．由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护，随时享受鲜果的感觉！ 转载请注明出处---上海田枫实业有限公司www.tfsye.com

冷冻电镜（cryo-EM）解析了一种帮助调节血压的蛋白质，即血管紧张素转换酶（ACE）的详细结构。这些结构提供了迄今为止对ACE的最全面的看法，将有助于改善心脏病的药物设计。这项工作是由开普敦大学（UCT）的研究人员与英国同步辐射光源"DIAMOND"的电子生物成像中心（eBIC）合作完成的。研究人员在《EMBO Journal》上发表了他们的研究结果（"冷冻电镜揭示了血管紧张素I转化酶的异构化和二聚化机制"）。ACE会产生激素血管紧张素II，使血管收缩并提高血压。高血压是心脏病和中风的主要风险因素。与以前的方法相比，冷冻电镜使研究人员能够在更多的功能相关状态下观察到ACE。他们的工作为其生物功能和潜在的药物结合特性提供了关键性的见解。ACE蛋白的一个副本（即单体形式）是由两个结构相似但功能不同的结构域连接而成的。二聚体化（即两个ACE单体的相互作用）发生在一个小的表面空腔附近，改变了对ACE功能至关重要的核心氨基酸的构象。研究人员提出，这种二聚体化可能像一个 "关闭开关"，触发蛋白质核心的变化，并可能抑制它。如果能设计出一种类似药物的分子在腔内结合并引起同样的效果，它就能提供一种新的手段来使该酶失活。目前，许多ACE抑制剂在临床上可用于治疗高血压。但这些抑制剂非选择性地针对两个ACE结构域，并因此会在一些患者中引发副作用。开普敦大学教授、该研究的主要研究者Edward Sturrock博士解释说:“了解这些新发现的ACE结构和动态至关重要，这可能针对结构域选择性抑制剂的设计提供新的结合位点，进而规避副作用。”ACE蛋白在Sturrock的实验室生产，在UCT的电子显微镜单元（EMU）进行成像前的准备，并在之后转运到eBIC，在Titan Krios上进行冷冻电镜成像。图像处理在南非的CSIR高性能计算中心（CHPC）和EMU进行。“即使有高分辨率的成像，ACE的独特形状、小分子量和高度动态等特征也带来了许多挑战。"该研究的共同作者之一Jeremy Woodward博士解释道。该研究的第一作者Lizelle Lubbe博士解释说："最近开发的冷冻电镜图像处理方法对解析这些结构至关重要。"我们必须通过广泛的分类来计算分离图像，这一过程相当于' 数字纯化' ，因为生化方法无法分离ACE的单体和二聚体形式。然后，我们可以将三维细化的重点依次放在结构的不同部分，从而解析这两种ACE结构"。该研究的发现独特地揭示了ACE的高度动态特征，以及其不同结构域之间发生二聚体化和交流的机制--这可能启发治疗心脏病的新药。DIAMOND科学组组长克里斯-尼克林博士说：“我们对非洲的杰出科学家团队利用eBIC先进的冷冻电镜取得的这项研究结果感到高兴。世界迫切需要针对致命的心脏病和其他慢性健康状况的可持续解决方案。我们非常高兴的是，这项研究的结构见解可以为改进抗高血压药物设计铺平道路。”相关文献：Cryo-EM Structures of a Key Hypertension Protein to Aid Drug DesignCryo-EM揭示了血管紧张素I转化酶的异构化和二聚化的机制高血压（高血压）是心血管疾病的一个主要风险因素，而心血管疾病是全世界死亡的主要原因。血管紧张素I转化酶（sACE）的体细胞异构体在血压调节中起着关键作用，因此ACE抑制剂被广泛用于治疗高血压和心血管疾病。我们目前对sACE结构、动力学、功能和抑制作用的理解是有限的，因为截短的、最小的糖基化形式的sACE通常被用于X射线晶体学和分子动力学模拟。在这里，我们首次报告了全长的、糖基化的、可溶性的sACE（sACES1211）的冷冻电镜结构。这个高度灵活的apo酶的单体和二聚体形式都是由一个数据集重建的。单体sACES1211的N端和C端结构分别在3.7和4.1Å被解析，而负责二聚体形成的相互作用的N端结构则在3.8Å被解析。此外，观察到两个结构域都处于开放构象，这对设计sACE调节剂有意义。参考资料："Cryo-EM reveals mechanisms of angiotensin I-converting enzyme allostery and dimerization"

冷冻TEM薄片制备和冷冻体积成像的全新工作流程解决方案 蔡司冷冻关联工作流程联接了光学显微镜和双束电镜(FIB-SEM)，从而用于分析细胞的超微结构随着蔡司冷冻关联工作流程的发布，蔡司为生命科学研究团体提供了一种新的软硬件结合的冷冻显微镜解决方案。该工作流程将宽场显微镜、共聚焦显微镜和双束电镜(FIB-SEM)无缝地连接起来，且便于使用。该解决方案提供了针对冷冻关联工作流程需求而优化的硬件和软件，从荧光大分子的定位到高衬度体积成像和用于冷冻电子断层成像的薄片减薄。冷冻关联显微镜技术是一种新兴的大分子结构分析技术。由于细胞和组织的超微结构可以不带人为假象的保存下来，因此冷冻显微镜可以在接近自然的状态下观察细胞结构。然而，这项技术却给用户带来了复杂的挑战，例如耗时的样品制备和成像流程、去玻璃化、冰晶污染或样品丢失。“在蔡司，我们通常致力于确保研究人员能够更快地采集数据，更好地分析数据。借助蔡司的冷冻关联工作流程，我们正朝着简化和优化科学家的工作流程的方向迈出下一步，以便他们能够完全专注于自己的研究。” 蔡司研究显微镜解决方案负责人Michael Albiez博士强调道。各种研究领域，如细胞生物学、癌症研究、植物科学和发育生物学，都将受益于冷冻显微镜获得的超微结构信息。蔡司冷冻关联工作流程帮助研究人员更容易获得这一先进技术，使他们能够更快地评估样品的质量，获得高分辨率、高衬度的3D数据流，并简化TEM薄片制备的工作流程。简化的工作流程和样本的安全传输蔡司冷冻关联工作流程联接宽场显微镜或共聚焦显微镜（蔡司Axio Imager、蔡司LSM 900/980 with Airyscan）和双束电镜（蔡司Crossbeam），以实现体积成像和TEM薄片的高效制备。专用的配件简化了工作流程，并有助于在显微镜之间安全的转移玻璃化样品。这些部件与冷冻关联显微镜样品台台Linkam CMS196V³和冷冻传输系统Quorum PP3010Z兼容。数据管理由蔡司联用软件ZEN Connect负责。这一系列的工具都有助于增强成像效果。最高的成像性能贯穿全工作流程得益于适用于冷冻成像的物镜和蔡司Airyscan探测器的高灵敏度，蔡司共聚焦显微系统能够以高分辨率探测和定位蛋白质和细胞结构，同时温和的光照可以防止样品去玻璃化。蔡司双束电镜Crossbeam提供了高衬度体积成像-甚至样品没有经过重金属染色。这两种方式为彻底了解超微结构提供了有价值的功能和结构信息。在室温下使用可提高工作效率不同于其他解决方案，该工作流程中使用的蔡司显微镜不仅可用于冷冻显微镜技术，也可用于室温的应用。将设备从冷冻状态转换为室温状态非常快速且无需专业技术。这种灵活性为用户提供了更多的实验时间。成像平台可以从更高的利用率和更快的投资回报中受益。

上海卢湘仪离心机仪器有限公司作为专业生产离心机的企业，生产历史悠久、技术力量雄厚，深受业内欢迎。近期上海卢湘仪又传来重大消息，即山东某制药厂又订购了一批上海卢湘仪L800R大容量冷冻离心机。 据了解，L800R大容量冷冻离心机是专门针对大容量需求的客户设计，此机型样品处理量大，是中心血站、制药、生物工程等领域的专业产品，一次可分离12x400ml三联袋或四联袋，24x200ml三联袋；该离心机采用进口高性能压缩机组，无氟制冷剂R404a，符合环保要求；另外该离心机拥有强大的控制系统，可实现分段阶梯离心预设程序调用、分级密码管控， 确保使用仪器安全可靠，便于精细化管理。 生物制药离心机的制药技术作为一种高新技术，为医疗业、制药业等相关行业的发展开辟了广阔的前景，较大地改善了人们的生活，提高了工作生产效率。因此，生物技术被世界确定为21世纪科技发展的关键技术和新兴产业。 生物制药离心机是专业针对固体颗粒微小、比重非常接近的液固两相、液液固三相分离，是制药、食品、化工、生物制品、饮料制品等多个行业的重要设备。其工作原理是通过强大离心作用下将不同比重的物料从而有效分离，从而达到分离目的。 随着国家对仿制药与原研药的科研不断投入，国内的药品市场已由国外进口药的主导市场慢慢向国内仿制药或原研药的市场转变，虽然中国目前暂时还是仿制药大国，仿制药品种、品规数量都很巨大，多数国产仿制药质量与原研药存在较大差距，但是随着国内制药设备与制药生产技术的不断提升，国产药品的质量和疗效也将会实现质的突破，逐渐拉近与市场上进口原研药差距并最终实现取代。 上海卢湘仪有着悠久的历史和雄厚的技术力量，从企业成立到现在，一直致力于推进国产离心机的创新发展，目前上海卢湘仪的离心机拓展国际市场已出口到美国、德国、英国、加拿大、泰国等30多个国家。在国内满足国内销售的同时一直注重制药企业的发展，通过不断改良离心机的制作工艺与产品精度，为国内制药企业对制药离心机的需求与发展历程上助上一臂之力。 据了解，历经四十多年的发展，上海卢湘仪已先后设计生产了国内高速冷冻离心机GL-25M。制造了国内的316L不锈钢材质的连续流转子。超大容量冷冻离心机在2400ml方杯的基础上，研制出制药行业提取方便的2000ml圆杯，并配有316L不锈钢材质的离心杯，为制药行业认证企业提供了良好的配套。此次山东某制药厂订购上海卢湘仪L800R大容量冷冻离心机也是对其产品品质、技术力量以及良好服务的再一次肯定。

p style="TEXT-ALIGN: center"strong第二届电镜网络会议(iCEM 2016)特邀报告/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong生物冷冻电镜大数据中的高效处理方法/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="张法-CCF.jpg" style="HEIGHT: 267px WIDTH: 200px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/dc7fdb41-74c6-43cb-b460-d66b7a4118a0.jpg" width="200" height="267"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong张法 副研究员/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"strong中国科学院计算技术研究所/strong/ppstrong报告摘要：/strong/pp　　近年来，随着成像设备和处理方法的飞速发展，冷冻电镜三维重构技术已成为确定生物大分子三维结构的第一选择，生物学家利用冷冻电镜解析了大量生物大分子的高分辨率三维结构。我国已具有全世界最先进和最大规模的冷冻电镜硬件实施，这些设施每天都在产生海量的生物大数据。如何对冷冻电镜大数据进行高效处理已成为计算科学所面临的关键科学问题。本报告将从科学计算的角度讨论冷冻电镜数据处理中的科学问题，并介绍本领域最近的研究成果。/ppstrong报告人简介：/strong/pp　　张法，博士，中国科学院计算技术研究所副研究员，博士生导师。CCF生物信息学专业组委员，秘书长。中国生物物理学会冷冻电镜显微学分会理事。2002-2005年，作为国际交换学生在美国俄亥俄州立大学(Ohio State University)客座访问，2009-2010年，在西班牙胡安卡洛斯国王大学(Universidad Rey Juan Carlos)进行客座访问。/pp　　长期从事生物信息学和高性能计算方面的研究，目前主要从事生物大分子冷冻电镜三维重构方面的研究。作为项目负责人和主要参与人主持和参与了多项国家自然科学基金重点项目、国际合作重大项目、中科院知识创新重大项目、中科院战略性先导项目(B类)等多项国家项目，作为第一作者或通信作者在国内外著名期刊和国际会议上发表论文60余篇。开发完成了国内首款冷冻电镜三维重构系统AuTOM，其中电子断层数据对位软件Markerauto 和三维重构软件ICON已成为本领域知名软件，帮助生物学家取得了重要的生物学发现。/ppstrong报告时间：/strong2016年10月26日下午/ppspan style="COLOR: #ff0000"strong报名链接：/strongstronga title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/icem2016/index2016.html" target="_blank"http://www.instrument.com.cn/webinar/icem2016/index2016.html/a/strong/span/ppa title="" href="http://www.instrument.com.cn/webinar/icem2016/index2016.html" target="_self"img src="http://www.instrument.com.cn/edm/pic/wljt2220161009174035342.gif" width="600" height="152"//a/p

瑞士步琦冷冻干燥含酵母菌的微球应用冷冻干燥应用”益生菌是一种有益于人体健康的微生物，常被用于改善肠道菌群。微胶囊包埋技术可以帮助保护菌株，延长其在体内的存活时间，不易受外界环境的影响而失活。因此，在生产益生菌产品时，需要考虑选择合适的微胶囊技术，以确保益生菌的稳定性和活性。下面这篇应用非常好的结合了微胶囊包埋和冷冻干燥技术，证明菌种经过包埋干燥后仍具有生物活性，为发酵工艺和食品转化等领域开辟新的可能性。1介绍冷冻干燥，也称为冻干是一种非常通用的脱水方法，常用于保存微生物、食物或药物，如蛋白质类药物。它将冷冻和干燥结合在一个独特的操作中，可以创造出高质量的干燥终产品。冷冻干燥通常用于保存微生物培养物，因为它具有不可忽视的优点：储存的方便性和增加邮寄微生物的可能性。此外，制得的产品只需要少量维护，培养基在储存过程中不会受到污染，微生物可以长时间保持活力。然而，众所周知，冷冻干燥技术对微生物至关重要，因为它对微生物的生存能力和生理状态都有负面影响。根据方法和生物体的不同，微生物存活率也各有不同；然而，活力水平明显低于液氮储存 2。观察到的活力下降主要是由于一些不良副作用引起的，例如细胞内冰晶的形成1、敏感蛋白的变性或在此过程中膜脂质的物理状态发生一些不可逆的变化 3,5。为了防止这种影响，通常在冷冻或冷冻干燥前使用脱脂牛奶、蔗糖、甘油、 DMSO 或海藻糖等作为冻干保护物质1,3。据报道，海藻糖在干燥、冷冻、渗透胁迫和热休克等极端环境下对酵母和细菌具有保护作用。这些保护效果与膜的稳定和酶活性的保存有关。关于海藻糖的保护作用，已经报道了几种假设。一些报道认为它的作用是通过多个外部氢键取代参与维持蛋白质三级结构的水分子，另一些报道认为它形成玻璃态结构以确保物理稳定性。除了发酵过程或食品转化，酿酒酵母或乳酸菌等微生物在益生菌膳食食品和饲料补充剂领域具有重要的经济意义。然而，这些应用需要在储存过程中保持细胞活力。通过造粒和冷冻干燥技术相结合，可以得到大小和组成均匀的无尘颗粒。由于具有更高的颗粒表面积，这使得产品将具有良好的颗粒流动性，更容易掌握的剂量和更快的产品复原性。尽管存在上述挑战，冷冻干燥仍然是一种酵母、孢子真菌和细菌的方便保存方法，因为它们的长期生存能力通常保持得相当好，而且菌株的储存和分发要求也很简单。因此，本应用旨在生产酿酒酵母颗粒作为模型微生物，使用微胶囊造粒仪 Encapsulator B-390 作为造粒机，将酵母悬浮液挤压进入液氮中形成单分散球体，然后使用冷冻干燥机 Lyovapor&trade L – 200 进行冷冻干燥处理。2仪器，试剂和器材仪器：ESCO NordicSafe, Biosafety Cabinet Class IIBUCHI 微胶囊造粒仪 Encapsulator B-390BUCHI 冷冻干燥机 LyovaporTM L-200 Pro，干燥腔体搭配可加热搁板BUCHI LyovaporTM Software试剂：YPD 培养基, Sigma Aldrich海藻糖, Sigma Aldrich脱脂奶粉琼脂去离子水液氮器材：玻璃培养皿液氮杜瓦瓶3实验本应用中描述的工作是在无菌条件下进行的。将 84g 市售面包酵母悬浮溶解在 50mL 无菌 YPD 培养基(Sigma Aldrich)中。在酵母悬浮液中加入 50mL 无菌冻干保护剂培养基（5g 海藻糖(Sigma Aldrich)和 5g 脱脂牛奶溶于去离子水中），然后用微胶囊造粒仪 B-390 进行制粒(表1)。将挤压后的液滴收集在液氮浴中冷冻，然后转移到不锈钢托盘中，保存在 -25°C 的冰箱中进行冷冻干燥。表1：微胶囊包埋参数_300μm 喷嘴1mm 喷嘴频率[Hz]68060电压[V]7502500压力[mbar]500500冷冻干燥步骤(初级干燥和次级干燥)使用 LyovaporTM 编程软件，如表 2 所示。使用 LyovaporTM L-200 Pro 干燥腔体、可加热的搁板和环境空气。表2：初级干燥和次级干燥冻干参数无酵母菌微球采用与含酵母菌微球相同成分培养基和参数进行制备。冷冻干燥后，将 1mL 无菌水加入 1mL 微球中，用以复原样品。对于含有酵母菌的菌珠，对每个重组溶液进行10倍、100 倍和 1000 倍的连续稀释。将复原后的溶液和稀释液分别涂于 YPD 琼脂平板上，如图 1 所示。琼脂板在 28℃ 培养 24h，评价细胞活力。▲ 图1：琼脂平板上的酵母活力测试4结果与讨论含有酵母的微球可以通过使用微胶囊造粒仪 B-390 进行包埋制备，结果表明:用微胶囊造粒仪 B-390 将酵母滴入液氮中，可使酵母迅速颗粒化；用 300μm 的喷嘴和 1mm 的喷嘴分别制备了 700μm 和 1500μm 左右的微球。仅使用含冻干保护剂介质的溶液也得到了类似的结果。如图 2 所示，冻干后的微球在形状和大小上与湿冻微球保持相似。▲ 图2：用微胶囊造粒仪 B-390 制得的 300μm 酵母微球，在冻干前（左）后（右）的对比通过扫描电镜对其结构进行分析。在图 3 中，可以观察到含有酵母的球珠(下两图)和仅由冻干保护剂培养基制成的球珠（上两图）在形态上的差异。含有酵母菌的微球具有由 5μm 颗粒组成的粗糙结构，可以认为是微生物，而只含有冻干保护剂的微球具有更光滑的结构。▲ 图3：含酵母菌的冻干微球（下）和不含酵母菌冻干微球（上）的结构对比当冷冻干燥时，考虑到膜中脂质物理状态的变化或由于某些蛋白质结构的变化，生物系统可能受到破坏3,9。为了验证酵母菌的活力，将酵母菌重新水合，稀释，并在 28°C 的 YPD 琼脂板上培养 24 小时。图 4 证实了文献报道的内容，即便失去了部分活力，酵母在冻干后仍然可以生长2,4,6,10。▲ 图4：在 28℃ 琼脂板中培养 24 小时后的酵母菌活力5结论含有酵母菌的微粒可以很容易地用微胶囊造粒仪 B-390 进行制备，并使用冻干机 LyovaporTM L-200 进行冷冻干燥处理。B-390 的喷嘴直径分别为300 μm和1000 μm，制得的微粒直径分别为 700μm 和 1500μm。冷冻干燥后，珠粒的大小和形状没有变化。该颗粒流动性好，容易掌握使用剂量，且与水混合后溶解速度快。冻干后的微生物在贮藏过程中仍能保持良好的活力，并能在复水化后成功生长。在本应用中，造粒包埋和冷冻干燥的结合显示出了非常好的实验结果。它可以在发酵工艺和食品转化等领域开辟新的可能性，有利于生产制备剂量易控制和重组的培养发酵剂；另外，在益生菌和食品补充剂领域中获得无尘且可自由流动的粉末，同时保证产品颗粒大小和组成的均匀度。6参考文献N’Guessan, F. K. Coulibaly, H. W. Alloue-Boraud, M. W. A. Cot, M. Djè, K. M. Production of Freeze-Dried Yeast Culture for the Brewing of Traditional Sorghum Beer, Tchapalo. Food Sci. Nutr. 2016, 4 (1), 34–41.Bond, C. Freeze-Drying of Yeast Cultures. In Cryopreservation and Freeze-Drying Protocols Day, J., Stacey, G., Eds. Methods in Molecular BiologyTM Humana Press, 2007 pp 99–107.Leslie, S. B. Israeli, E. Lighthart, B. Crowe, J. H. Crowe, L. M. Trehalose and Sucrose Protect Both Membranes and Proteins in Intact Bacteria during Drying. Appl. Environ.Microbiol. 1995, 61 (10), 3592–3597.Miyamoto-Shinohara, Y. Imaizumi, T. Sukenobe, J. Murakami, Y. Kawamura, S. Komatsu, Y. Survival Rate of Microbes after Freeze-Drying and Long-Term Storage.Cryobiology 2000, 41 (3), 251–255.Wolkers, W. F. Tablin, F. Crowe, J. H. From Anhydrobiosis to Freeze-Drying of Eukaryotic Cells. Comp. Biochem. Physiol. A. Mol. Integr. Physiol. 2002, 131 (3), 535–543.Lodato, P. Huergo, M. S. de Buera, M. P. Viability and Thermal Stability of a Strain of Saccharomyces Cerevisiae Freeze-Dried in Different Sugar and Polymer Matrices. Appl. Microbiol. Biotechnol. 1999, 52 (2), 215–220.Strasser, S. Neureiter, M. Geppl, M. Braun, R. Danner, H. Influence of Lyophilization,Fluidized Bed Drying, Addition of Protectants, and Storage on the Viability of Lactic Acid Bacteria. J. Appl. Microbiol. 2009, 107 (1), 167–177.Miyamoto, T. (Kyushu U. Kawabata, K. Honjoh, K. Hatano, S. Effects of Trehalose on Freeze Tolerance of Baker’s Yeast. J. Fac. Agric. - Kyushu Univ. Jpn. 1996.Giulio, B. D. Orlando, P. Barba, G. Coppola, R. Rosa, M. D. Sada, A. Prisco, P. P. D. Nazzaro, F. Use of Alginate and Cryo-Protective Sugars to Improve the Viability of Lactic Acid Bacteria after Freezing and Freeze-Drying. World J. Microbiol. Biotechnol. 2005, 21 (5), 739–746.Cerrutti, P. Huergo, M. S. de Galvagno, M. Schebor, C. Buera, M. del P. Commercial Baker’s Yeast Stability as Affected by Intracellular Content of Trehalose, Dehydration Procedure and the Physical Properties of External Matrices. Appl. Microbiol. Biotechnol. 2000, 54 (4), 575–580.

2017年4月26日JEOL全球同步发布新一代自动进样冷冻透射电镜JEM-Z200FSC。该电镜以JEOL享誉全球的球差校正透射电镜JEM-ARM200F为基础，采用成熟冷场发射技术，结合冷冻电镜的实际需求改进而来。具有极佳的稳定性和高性能。主要特点如下：最高加速电压200kV 冷场发射电子枪 欧米伽能量过滤器 液氮温度工作；12个样品自动进样器；单颗粒自动筛选软件；自动聚焦、自动慧差调整、自动平行光调整自动功能等标准配置。无孔相位版等功能选配。

仪器信息网讯 8月初，全球领先科学服务商 Thermo Fisher Scientific Inc. （以下称“赛默飞世尔科技”）和领先的冷冻电镜数据分析软件供应商 Structura Biotechnology Inc宣布合作推出一种新的单颗粒分析软件解决方案——Embedded CryoSPARC Live，该方案是Structura 的 CryoSPARC Live 的一个版本，合作旨在与 赛默飞世尔科技的 Smart EPU 软件及冷冻透射电镜 (cryo-TEM) 技术集成。新的解决方案Embedded CryoSPARC Live将作为订阅提供。左：赛默飞的Smart EPU 软件界面；右：Structura 的 CryoSPARC Live界面Embedded CryoSPARC Live将帮助所有经验水平的冷冻电镜用户能够获得高质量数据，同时将原始数据转换为高质量 3D 蛋白质结构所需的时间从几天缩短到几小时。Embedded CryoSPARC Live 将提供实时冷冻电镜数据分析，包括预处理（运动校正和 CTF 评估）、粒子拾取和提取、流式 2D 分类、ab-initio 3D 重建和流式 3D 细化等。该工作流程将使用户能够做出优化数据采集的决策，并可用作 Smart EPU 插件，该插件可实时自动调整 EPU 数据采集参数。“我们很高兴与 Structura Biotechnology 一起宣布这一消息，因为我们共同努力使 cryo-EM 数据更容易获得、高产和易于使用，” 赛默飞世尔科技生命科学副总裁兼总经理 Trisha Rice 表示，“该解决方案代表着我们在提供全自动和智能冷冻电镜成像平台计划方面向前迈出重要一步。”Structura Biotechnology 首席执行官 Ali Punjani 表示：“我们很高兴与 赛默飞世尔科技合作并提供强大的解决方案，帮助研究和商业环境中的用户转向更优化和高通量的冷冻电镜工作流程。”Embedded CryoSPARC Live 很快将作为附加组件提供给Smart EPU用户，并可配置为连接到 赛默飞世尔科技的整个冷冻透射电镜产品组合，包括 Thermo Scientific Tundra、Glacios 和 Krios Cryo-TEM。关于赛默飞世尔科技Thermo Fisher Scientific Inc. 是科学服务领域的全球领导者，年收入约为 400 亿美元。其使命是帮助客户让世界变得更健康、更清洁、更安全。无论客户是在加速生命科学研究、解决复杂的分析挑战、提高实验室的生产力、通过诊断改善患者健康还是开发和制造改变生命的疗法，赛默飞世尔科技都会为他们提供支持。赛默飞世尔科技的全球团队通过其行业领先品牌（包括 Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific、Unity Lab Services、Patheon 和 PPD）提供无与伦比的创新技术、采购便利和制药服务组合。关于Structura BiotechnologyStructura Biotechnology Inc. 成立于2016年，是一家位于加拿大多伦多的初创公司，隶属于多伦多大学。创立目的是开发用于冷冻电镜数据处理的高性能软件解决方案和先进算法。 当前致力于释放冷冻电镜作为生命科学和药物发现高通量结构测定技术的潜力。构建计算机视觉和机器学习算法和软件解决方案，以提高结构生物学研究和药物发现项目的成功率。Structura Biotechnology的核心技术使研究科学家和制药公司能够发现和了解重要蛋白质分子、复合物和药物靶点的详细三维结构。

真空冷冻干燥机制冷系统常见的故障及排除方法 真空冷冻干燥机广泛用于医学、制药、生物研究、化工和食品等领域。经冷冻干燥处理的物品易于长期保存，加水后能恢复到冻干前状态并保持原有生化特性。LGJ-18N系列立式冷冻干燥机，适用于实验室使用或少量生产，可满足大多数实验室常规冻干的要求。 　　真空冷冻干燥机制冷系统常见的故障及排除方法： 　　1)高压报警。出现高压报警的主要原因有: 　　①冷却水水温过高或冷却水量不足。 　　②冷凝器内部结垢，导致换热效率降低。 　　③压缩机工作时，低压管道发生泄漏，从而导致外界空气进入制冷系统。 　　④制冷管道存在未开足阀门或因管道被堵而造成排气不畅的情况。 　　解决办法: 　　①降低冷却水温度或增加水流量。 　　②清洗冷凝器的冷却水管路。 　　③对制冷管道进行检漏，如果在工作中无法实现该项操作，可将水冷凝器上方的截止阀打开，使存在于冷凝器中的空气排放出一部分。 　　④将压缩机管道.上的阀门开启到最大。 　　2)水压报警。水压报警的主要原因有: 　　①冷却水供水压力不足或供水泵不运转。 　　②水压力控制器故障。 　　解决办法: 　　①增大外部供水压力或检修供水泵。 　　②检查压力控制器的触头是否能正常工作或检查在其线路.上是否存在其他问题。 　　3)压缩机吸气温度异常。吸气温度异常的主要原因是膨胀阀调节不当，开启度过小或过大，导致回气量过小或过大。其解决办法是对膨阀进行调节，如回气量过大，应关小开启度，如回气量过小，应开大开启度，调节过程中以微调为主，多观察压缩机的回霜情况。 　　4)膨胀阀堵塞。堵塞分泌物物堵塞(脏堵)和冰堵塞两种。 　　①杂物堵塞。在堵塞不严重时，可用扳手轻轻敲打阀体，经振动使阀体疏通。若不奏效或膨胀阀很快又重新堵塞，则说明堵塞严重，应拆卸膨胀阀，对膨胀阀滤网进行清洗，清洗完后重新装上即可。 　　②冰堵。出现冰堵，应更换冷凝器出液端过滤器。 　　5)载冷剂泄漏 　　可用肉眼观察，查找板层，软管上的泄漏点。若发现可疑漏点，应放空板层或软管内的载冷剂，对泄漏点进行充压确认，确认后放气补好泄漏点，重新加入载冷剂并排出板层和软管内气体。

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的核心问题之一。　　事实上，一切自然科学都涉及物质结构及结构间的相互作用为核心的研究方向，天文学研究宇宙、星体等的结构及其相互作用，粒子物理研究物质世界的基本粒子的结构和相互作用，甚至包括应用性很强的材料科学都是以研究新型材料的结构和性质等为核心。结构生物学研究的直接目的是弄清楚生命大分子结构，从而更好地理解生命，理解这个自然界中“逆热力学第二定律”而诞生的奇迹 最终目标是公众通常关心的实用价值。　　像数学物理公式不会直接造出飞机、导弹、计算机一样，蛋白质结构这样的基础研究不会直接转化为人们生产生活的必须物品。比较具体的应用，如药物设计、疫苗开发、医疗诊断和蛋白质分子性能改造(如科学实验或工业生产中酶活性稳定性优化)等是蛋白质结构研究比较容易被大众所理解的一个方向，但却只是其研究价值的一个侧面而已。　　蛋白质结构如同生命科学里的数学公式和物理定律，甚至在以后会充当生命科学里面的“化学元素周期表”，除了帮助发现或设计新药等，它更重要的价值是作为最基础最上游的研究之一，通过影响一切与其密切相关的下游科学和技术，从而改变我们的世界。　　结构生物学最早诞生于上个世纪中叶，它是一门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，在其发展史上有两个里程碑式的事件，一个是 DNA双螺旋结构的发现，另一个肌红蛋白(Myglobin)晶体结构的解析，这两个事件都是上个世纪最重要的革命性科学进展，均在剑桥MRC分子生物学实验室完成，并且都于1962年获得了诺贝尔奖(一个生理学或医学奖，一个化学奖)。同时它们都是最早使用X射线的方法来解析生物大分子结构，而这个方法在过去半个世纪里，一直占据结构生物学的统治地位。　　在当今结构生物学研究中普遍使用的冷冻电镜，是上个世纪七八十年代开始出现、近两年飞速发展的革命性技术，它可以快速、简易、高效、高分辨率解析高度复杂的超大生物分子结构(主要是蛋白质和核酸)，在很大程度上取代并且大大超越了传统的X射线晶体学方法。　　革命性的冷冻电镜技术　　冷冻电镜并不是这两年才建立的。在蛋白质X射线晶体学诞生大约10多年以后的1968年， 作为里程碑式的电镜三维重构方法，同样在剑桥MRC 分子生物学实验室诞生，Aron Klug教授因此获得了1982年的诺贝尔化学奖。另一些突破性的技术在上世纪70年代和80年代中叶诞生，主要是冷冻成像和蛋白快速冷冻技术。这里面的代表科学家有Ken Taylor, Robert Glaeser和Jacques Dubochet等。　　快速冷冻可以使蛋白质和所在的水溶液环境迅速从溶液态转变为玻璃态，玻璃态能使蛋白质结构保持其天然结构状态，如果以缓慢温和的方式冷冻，这个过程会形成晶体冰，生物分子的结构将被晶格力彻底损坏。低剂量冷冻成像能够保存样品的高分辨率结构信息，确保了从电镜图形中解析蛋白质结构的可能性。与此同时Joachim Frank等则在电镜图像处理算法方面奠定和发展了这项技术的理论基础。由此冷冻电镜的雏形基本建立，总的思路为：　　1)样品冷冻(保持蛋白溶液态结构) 　　2)冷冻成像(获取二维投影图像) 　　3)三维重构(从二维图像通过计算得到三维密度图)。　　该方法为生物大分子结构研究提供了一个和X射线晶体学完全不一样的、全新的思路。但是由于技术方法的瓶颈，在此后30多年的时间里只能做一些相对低分辨率的结构解析工作，在分辨率上一直不能和X射线晶体学比较，甚至一度被嘲笑为”blob-ology“(英文讽刺语，“一坨轮廓的技术”)。冷冻电镜三维重构得到的电子云密度图和原子模型(局部)。张凯供图　　但对于冷冻电镜来说，技术难点远非单纯冷冻。冷冻成像和图像处理算法一直都是瓶颈。从冷冻电镜技术诞生以来的近30年时间里，其一直都有进展，只是相对比较缓慢。　　最重要的革命性事件大约发生在两三年前：一个是直接电子探测器的发明，另一个是高分辨率图像处理算法的改进。MRC分子生物学实验室的两位科学家Richard Henderson和Sjors Scheres在这次革命中起了关键作用(作者注：现代科技革命往往是诸多研究机构若干团队共同参与，此处仅列举关键代表，并且仅从技术角度讨论，不涉及生物学应用)。　　Richard Henderson是探测器方面的先驱，而Sjors Scheres则因他设计的Relion程序而名声大噪，他们由此当选为《自然》杂志2014年“十大科学进展年度人物”。两位科学家一个从硬件，一个从软件将冷冻电镜技术推向了巅峰，将冷冻电镜技术的分辨率推向了新高度。(作者注: Henderson教授的贡献远非探测器一个方面，包括冷冻电镜理论基础、算法、软件，重要生物大分子应用，如曾首次解析视紫红质跨膜螺旋等等方面 早在20多年前，他就通过一系列理论分析，预言了冷冻电镜研究的尺度、分辨率极限、技术瓶颈等等，并且断言：冷冻电镜将超越其它一切技术方法，成为蛋白质结构研究的主导工具，如今这些预言全部应验。)　　和此前使用的CCD相比，新发展的直接电子探测器不仅在电镜图形质量上有了质的飞跃，同时在速度上大幅提高，还可以以电影的形式快速记录电镜图像。这些特性同时也伴随着电镜图像处理方面的重大变革，电镜技术此前在分辨率上的一个主要瓶颈是电子束击打生物样品造成的图像漂移和辐射损伤。有了快速电影记录，我们就可以追踪图像漂移轨迹而对图像做运动矫正和辐射损伤矫正，大大提高数据质量。　　尽管如此，电镜图像处理一直都是一项极具挑战性的任务，主要的问题是冷冻电镜的图像噪音极高、信号极低，而我们的目标是从中提取近原子分辨率的结构信息，这就像在一个机器轰鸣的工厂里监测一只蚂蚁爬行的声音。冷冻电镜科学家就是要完成这项艰巨的任务，并且真的做到了。有了硬件和软件方面的双重提高，冷冻电镜的分辨率目前已得到了极大的提高，可以和晶体学相媲美 并且在其它方面已经大大超越了晶体学。　　主要体现在下面几个方面：　　第一，不需要结晶，研究对象范围大大扩展，研究速度大大提高。对于小分子，比方说无机盐矿物质等自发就能长出晶体，小而且稳定的蛋白质目前来说结晶并不困难，但是这类意义重大的蛋白几乎都已经解析完了，在科学上没有任何重大意义 当今时代，小蛋白已经完全不能满足科学家们强烈的探索欲望，结构生物学研究的对象越来越大，体系越来越复杂，结晶几乎成为不可能的事情，即使能结晶，也不一定衍射，有衍射也不一定能得到原子分辨率结构。　　很多年前，许多蛋白质晶体科学家为了完成一项艰巨的任务，一个课题少则5到10年，多则20年，核糖体从上世纪80年代初首次长出晶体到 2000年左右最终拿到原子分辨率结构整整经历了20年 线粒体呼吸链复合物I从上世纪90年代初研究，第一次报道完整晶体结构大约是20年以后。　　而冷冻电镜方法跳过超大分子复合物结晶难的这层技术屏障，以直接解析复合物的溶液状态的结构为目标。　　现在利用这项技术，在MRC-LMB一周时间就可以解析一个新的核糖体结构 英国皇家学会主席、MRC-LMB结构中心主任 Venki Ramakrishnan 教授，因为核糖体的晶体结构研究而获得2009年诺贝尔化学奖。他的实验室在2014年发表了最后一篇晶体结构文章，此后的文章全部以冷冻电镜为主。哥伦比亚大学有一个非常执着的博士后，研究兰尼碱受体(Ryanodine Receptor)晶体结构长达十年之久，最后放弃了晶体，转向了冷冻电镜技术，同时与清华大学教授颜宁和LMB的Scheres研究组合作，几个月就解决了这个难题，并且达到近原子分辨率。　　第二，样品需求量小，样品制备快，可重复性高。重要生物样品都是非常珍贵的，总体来说是以微克或者最多以毫克来计量，即使得到这点样品，也要花费生物学家几周、几个月甚至更长的时间(大多数时候都需要摸索各种条件使样品处于相对稳定的状态，以便做进一步结构研究)。　　蛋白质晶体一般要求高浓度大体积，没有量变就没有质变。而同样量的蛋白可以稀释以后制备若干冷冻电镜样品，每个样品有成百上千的区域，每个区域有几百个小孔，每一个小孔甚至可以收集多张照片。解析一般蛋白的原子结构需要几万个颗粒，而对于高对称性的样品几千个颗粒就足够。　　第三，可以研究天然的、动态的结构。X射线晶体学研究生物大分子结构的一个主要弱点是无法拿到天然的动态的结构，这是因为研究人员无论如何也无法绕开结晶这个过程。冷冻电镜就是要做这件事情：直接解析天然的、溶液态的、动态的(dynamic)，甚至原位(in situ)的结构，从而理解生命分子如何在空间和时间两个尺度上以活的动态的方式发挥功能。　　晶体学只能尝试不同的条件获得生物大分子某个或者某些固定的状态，而且容易出现晶体堆积引起的不真实相互作用方式。形象地说，冷冻电镜可以制作完整的高清电影，晶体学只能从电影里截屏。　　第四，技术革命还将开启巨大的潜在医疗价值。冷冻电镜技术方法在时间和精度方面的大幅度提高有时会导致不可预测的重大科学和应用价值。比如，活体病毒结构分析如果可以在分钟级别完成，这将有可能转化为潜在的医疗检测手段：从病人体内抽取血样或感染组织细胞，几分钟以后，非常清晰明了地展现病人在细胞内部结构层面的异常状况，甚至给出局部的原子结构图，从而给出精准的治疗方案。这个想法现在可能听起来有点像笑话，或许再过若干年人们就不这样认为了。　　当然冷冻电镜的革命性不仅仅体现在上述四方面，在此就不一一列举。有关冷冻电镜更加详细的介绍，可参见笔者等2010年的中文综述(《生物物理学报》，2010年7月，第26卷，第7期: 533-559)。文章中对未来几年的发展趋势所做的展望，如直接电子探测器的普及、非对称性蛋白复合物近原子分辨率结构解析、冷冻电镜相关计算性能的大规模提升等等，目前绝大多数都在过去的两三年内得以实现并飞速发展。　　华人学者在冷冻电镜领域的贡献　　在冷冻电镜的这场技术革命中，华人科学家功不可没，在某些方面甚至独领风骚，做出了诸多重大成果。　　加州大学旧金山分校(UCSF)的华人科学家程亦凡教授在2013年底，首次利用冷冻电镜技术解析近原子分辨率膜蛋白结构，这项成果在业界引起了巨大轰动。原因在于当所有电镜结构生物学家还在讨论膜蛋白到底能不能利用冷冻电镜技术看到二级结构，也是通常我们认为的中等分辨率水平的时候，程亦凡教授研究组直接解析了TRPV1 这个膜蛋白3.3埃近原子分辨率的结构(Nature，504：107–112)。　　笔者曾在该文章发表的半年前在一次国际会议上和冷冻电镜领域顶级学者深入讨论过如何获得清晰的膜蛋白α -螺旋结构，对方给出了悲观的结论：“恐怕不太可能，至少最近两年不可能”。　　事实上，此前蛋白质晶体学家已经有所耳闻“冷冻电镜可能在未来几年会超越并且取代晶体学”，但是谁也没想到会是以这样快速和震撼的方式登场，这在某种程度上引发了不少蛋白质晶体学家的“职业恐慌感”。这项成果的两个共同第一作者廖茂福、曹尔虎也都是非常杰出的青年华人科学家。　　加州大学洛杉矶分校的周正洪教授早在2008年到2010年左右，在这场电镜技术革命来临之前，在各项技术条件尚未成熟的情况下解析了一系列近原子分辨率病毒结构。当时采用的是传统胶片来成像，任务非常艰巨，连他还在上学的儿子也都帮忙一起洗胶片。张兴博士在这一系列稍早的重要成果中充当了先锋。早在2008年，第一个近原子分辨率的冷冻结构，也即3.8埃轮状病毒就是张兴博士作为第一作者完成的(PNAS, 105(6): 1867-1872)。从1968年Aaron Klug创立电镜三维重构理论，到2008年人们首次看到通过冷冻电镜获得近原子分辨率结构，整整用了40年。　　在国内，清华大学的隋森芳院士是我国冷冻电镜领域的先驱，不仅德高望重，还培养了一大批优秀的青年科学家，包括清华大学的王宏伟教授以及 MRC-LMB的白晓晨和畅磊福博士等等。王宏伟早年在隋老师实验室做研究生的时候，在我国研究设备和条件全面落后于国外的情况下依旧做出了许多非常出色的工作。　　MRC-LMB的多位青年华人研究人员对冷冻电镜发展都做出了重要贡献。白晓晨博士在MRC-LMB首次使用直接电子探测设备Falcon I 和Sjors Scheres博士的新程序Relion，获得了第一个不对称样品核糖体的近原子分辨率冷冻电镜结构，打响了冷冻电镜革命的第一枪，随后解析了一系列核糖体和蛋白复合物结构。畅磊福博士在LMB首次获得非核糖体不对称蛋白样品APC复合物的近原子分辨率结构，阐明了蛋白质泛素化的重要机理。笔者主要在LMB的Andrew Carter博士实验室从事动力蛋白结构和功能研究，并成功解析动力蛋白激活因子Dynactin结构，提出了目前为止动力蛋白最详尽可靠的运动和激活机制(Science, 347(6229):1441-1446. 封面文章)，同时独立发展冷冻电镜技术方法。　　1953年4月25日，MRC沃森和克里克在《自然》杂志发表DNA双螺旋结构，61年后的同一天，我国科学家、中科院生物物理研究所的朱平和李国红研究员在《科学》杂志以长文形式发表了30nm染色质冷冻电镜结构(DNA双螺旋之双螺旋)(Science , 344(6182): 376-380)。这项工作是冷冻电镜在核心生命科学问题中的成功应用，冷冻电镜部分的工作主要是笔者在生物物理所的同学宋峰博士完成的。　　生物物理所的程凌鹏博士(当前单位为清华大学)获得国内本土第一个原子分辨率的冷冻电镜结构，构建了蚕多角体病毒(CPV)的完整三维原子模型(PNAS，108(4)：1373-1378)。笔者也参与了部分工作, 被其高质量、干净的电子密度图震撼。近期程凌鹏与刘红荣博士合作，在国际上首次发表了CPV完整基因组和RNA聚合酶“原位三维结构” (Science, 2015, 349(6254):1347-50), 引起了很大轰动，这项成果是我国本土冷冻电镜技术和生物学应用的双重突破，被多名同行科学家称赞为”里程牌式发现“。　　我国著名科学家施一公最近发表了一系列重大蛋白复合物的冷冻电镜结构，包括γ -secretase、spliceosome等，被誉为过去几十年我国科学家对基础生物学领域的最大贡献。　　另外，在欧美和中国本土还有一大批华人学者在冷冻电镜或密切相关领域(cryoET等)做出诸多突破性成果，例如匹兹堡大学的张佩君教授(艾滋病毒结构研究)，德克萨斯大学的刘俊教授(细菌运动，噬菌体结构等研究)等，由于时间和篇幅问题，无法一一介绍。　　冷冻电镜的未来展望　　冷冻电镜技术目前仍然在快速发展中，未来冷冻电镜能做什么取决于这项技术能发展到什么程度。现代科学技术革命的一个最大特点是发展速度极其迅速，谁也不知道明天会发生什么，当然也不能十分准确的预知一个领域的发展方向。即便如此，笔者还是对这个领域有一些预测或期待(仅技术角度，不涉及具体生物学研究)。　　1)超大规模、超快速度数据采集和处理。和晶体学相比，冷冻电镜的效率在某些方面已经异常惊人。比如笔者近期与牛津大学王祥喜博士合作，在几个小时以内就可以拿到完整甲肝病毒原子结构，而此前王祥喜博士花费近一年时间结晶才最终拿到原子结构。但是科学技术发展是永无止境的̷̷　　但目前来说，结构生物学的巨大转型必须建立在速度和效率的双重前提下。这需要硬件、软件以及其它交叉学科等多方面的共同发展。　　除了生物学研究应用，笔者一直致力于冷冻电镜技术的发展，最近在提高电镜数据处理结果可靠性和分辨率前提下，上千倍地提高了其中几个环节，过去几百到上千CPU小时的事情，现在几分钟到几十分钟就完成了。但是这只是部分环节，在其它方面依旧非常耗时，整个技术的各个环节如何全面高效高速地完成还需要更多的优秀人才参与。对硬件的发展方面笔者并不是很熟悉，预计在未来会出现超高速度的电子显微镜，大幅度提高电镜原始数据的数量和质量。　　2)大尺度、高分辨率、高动态的生物大分子结构解析。理论上，冷冻电镜可像高清数码摄像机拍电影一样对生物大分子成像和重现其动态结构，研究深层机理。就目前而言，这一方面在技术上远未成熟。大尺度、高分辨率、高动态这几点拆解开来，每一个都不算太难，但是同时满足这几项需求几乎成为不可能的事情。但是这是未来结构生物学的方向，我们不仅仅要看简单的几张静态照片，我们还想看高清电影。　　关于这一点，笔者需要强调一下结构生物学和动力学模拟的区别。结构生物学的动态结构目的是以实验手段完整复原自然状态的动态结构，理解其中机理，是从实验数据出发“重现大自然原貌”的过程，是完完全全可靠的实验结果。而动力学模拟是从已有的理论或经验性的物理学规律出发预测一个生物大分子的动态特性，存在巨大的不确定性，其结果可靠性较差。期待在未来的某个时刻，两者会像上个世纪的理论物理和实验物理一样完美地结合，相互促进。　　大尺度复杂生物系统的高分辨率、动态机理研究涉及诸多学科，不是冷冻电镜一项技术就可以完成的，需要多学科科学家共同参与完成。　　3)高分辨单分子及原位结构研究。目前的结构生物学，无论晶体学、冷冻电镜还是核磁共振主要还是在研究“群体”结构。冷冻电镜相对晶体学在这一方面已经有了大幅度提高，可以通过分类的方法研究群体结构中的每一类结构。但实际上每个分子在时间和空间上除了共性，也必然有特性，如果一种方法强大到可以测得单个分子的高分辨率结构，这必然导致巨大革命，使得人们发现许许多多在群体结构研究层次上无法发现也无法理解的大量规律。　　注意这里强调的是单分子“高分辨率”结构，而不仅仅是单分子结构。单分子结构我们目前可以使用比如冷冻断层成像(cryoET)的手段获得，但是分辨率非常低，在如此低分辨率情况下，别说个体差异，很多群体结构差异都值得严重质疑。或许冷冻电镜技术若干年以后会实现这个目标，或许永远都不可能，或许这个目标被另外一个全新的技术彻底取代，冷冻电镜从此退出历史舞台。　　冷冻电镜：一个高度交叉的学科　　冷冻电镜领域一直是多学科高度交叉和相互促进才诞生的一个奇迹。数学、物理、化学、材料、计算机、软件、机械及自动化、精密仪器仪表等等缺一不可，当然最终的核心是生命科学(作者注：此处仅从结构生物学角度分析，并非泛指一般意义上生命科学是一切学科的核心)。生命科学提出问题，其它所有学科相互结合产生更好的解决方案。通过这些解决方案，发现更多神秘的生命现象，从而提出新的问题，诞生新的技术。　　举个例子，冷冻电镜图像信噪比极低，没有科学家的雄心勃勃，没有大批信号分析、图像处理甚至数学家的参与是不可能完成这样艰巨的任务。同时冷冻电镜领域的一些发现或需求，也为其它领域的科学家提供灵感来源和新的研究思路。MRC-LMB作为现代分子生物学的发源地和近两年来飞速发展的冷冻电镜技术核心研究机构，其一大特点就是多学科“零距离交叉”。从半个世纪前的DNA双螺旋模型、肌红蛋白晶体结构等到近两年冷冻电镜技术革命，一直将这一理念体现得淋漓尽致。技术的发展和重大科学问题的解决几乎都是同时进行的，当然科学问题或应用价值始终是核心和最终驱动力，脱离科学和应用需求的技术发展是没有意义的。　　另外一个比较具体的例子是笔者此前思考过的一个问题。在电镜领域出现直接电子探测设备之后，MRC-LMB的两台高端电镜，每天产生5到10T 的数据量，近期正在调试第三台，也许不久的将来，超大数据、超快速度电镜就会投入生产，这些将会导致全世界各个研究机构普遍出现一个严重的技术问题，就是如何高效、无损、快速地进行数据压缩存储和数据处理，当然这里的无损是相对特定生物样品和特定目标分辨率而言。这或许会引起一些信号处理和图像压缩方面的研究人员的兴趣。　　随着冷冻电镜对生物大分子复合物高分辨率结构研究趋于成熟，更加复杂的动态机理研究是必然趋势，这是冷冻电镜技术发展的一个潜在可能性。但是复杂生物体系的深入研究需要解决一系列数学理论、物理、计算难题，有的可能甚至超出了这些学科目前的研究范畴。近些年比较现实可行的是通过冷冻电镜手段，对特定蛋白复合物非随机情况下的高分辨连续动态构象进行分析。笔者认为，专业数学家的参与会大大加速冷冻电镜技术在这些方面的发展。　　生命体高度复杂，充满很多未知的和未被阐述清楚的规律，这里面有成千上万的生物大分子复合物，每一个复合物又与其它若干分子或复合物相互作用、相互影响，深入再深入地理解生命本质一直都会是冷冻电镜的重要方向。冷冻电镜是强大的基础研究手段，它通过解析高度复杂的生物大分子结构，帮助人们更好地理解生命规律，从而影响生命科学相关的一切下游学科和技术，当然也包括更好的发现和设计药物、医疗诊断等具体应用。我们期待在不久的将来，冷冻电镜技术会对科学研究和社会发展等方方面面都产生巨大影响。