冷冻电镜是什么?为什么能够斩获今年诺贝尔化学奖

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冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。

能够斩获今年诺贝尔化学奖的原因是:

诺奖委员会给出的获奖理由原话是“for developing cryo-electron microscopy for the high-resolution structure determination of biomolecules in solution”,这句话已经概括了冷冻电镜(通常缩写为Cryo-EM)的意义,让科学家们能高效率地以原子级分辨率获得生物分子的三维结构。

其中,快速冷冻技术可使水在低温状态下呈玻璃态,减少冰晶的产生,从而不影响样品本身结构,冷冻传输系统保证在低温状态下对样品进行电镜观察。

冷冻电镜,是用于扫描电镜的超低温冷冻制样及传输技术(Cryo-SEM),可实现直接观察液体、半液体及对电子束敏感的样品,如生物、高分子材料等。样品经过超低温冷冻、断裂、镀膜制样(喷金/喷碳)等处理后,通过冷冻传输系统放入电镜内的冷台(温度可至-185℃)即可进行观察。其中,快速冷冻技术可使水在低温状态下呈玻璃态,减少冰晶的产生,从而不影响样品本身结构,冷冻传输系统保证在低温状态下对样品进行电镜观察。

过去,冷冻电镜虽然有以上优势,不过高能电子束打在样品上也会使其局部融化,影响拍摄。近期,随着高效探测器的研发成功和在电镜方面成功应用,提高了拍摄效率,电子束打在样品上,极短时间内就完成信号收集,完成拍摄,解决了冷冻电镜的发展瓶颈问题


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