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【中國(guó)91化工儀器網(wǎng) 本網(wǎng)視點(diǎn)】 冷凍電鏡技術(shù)用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸，可直接觀察液體、半液體以及對(duì)電子束敏感的樣品。通過這一技術(shù)，研究人員可將具有活性的生物大分子快速冷凍到液氦溫度，使樣品大限度保持原來形態(tài)，從而對(duì)生物變化的動(dòng)態(tài)過程做可視化研究。 引導(dǎo)生物領(lǐng)域變革 研究成果接連涌現(xiàn)
傳統(tǒng)電子顯微鏡難以觀測(cè)活性生物大分子，且容易對(duì)樣品造成電子束輻照損傷。冷凍電鏡技術(shù)的出現(xiàn)，為解析蛋白質(zhì)生物大分子結(jié)構(gòu)提供了手段，成為結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的利器。目前，全世界形成了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的熱潮，在冷凍電鏡技術(shù)的支持下，出現(xiàn)了許多開創(chuàng)性的研究成果。
美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用冷凍電鏡技術(shù)，以迄今高的分辨率確定了端粒酶的結(jié)構(gòu)，人類向開發(fā)端粒酶相關(guān)療法邁出了重要一步。中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究員王祥喜團(tuán)隊(duì)，在原子層面上重構(gòu)了一種結(jié)構(gòu)和功能極其復(fù)雜的皰疹病毒核衣殼，為后續(xù)研究病毒核衣殼在神經(jīng)細(xì)胞中的運(yùn)輸提供了 精細(xì)化 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。中科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心與生命科學(xué)學(xué)院畢國(guó)強(qiáng)、劉北明和美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校周正洪教授合作課題組，在國(guó)際上利用冷凍電鏡技術(shù)對(duì)完整神經(jīng)突觸進(jìn)行系統(tǒng)性定量分析，既推動(dòng)了對(duì)突觸超微結(jié)構(gòu)與功能的解密，又為復(fù)雜細(xì)胞體系中原位解析生物大分子復(fù)合物的組織結(jié)構(gòu)技術(shù)研究奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)研究布局加快 應(yīng)用前景十分光明
正如諾貝爾獎(jiǎng)所言，冷凍電鏡技術(shù) 使得生物化學(xué)進(jìn)入一個(gè)新時(shí)代 。它的出現(xiàn)，不僅解決了生物分子結(jié)構(gòu)解析中的許多難題，還改變了許多生物領(lǐng)域的研究方式，在細(xì)胞生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、遺傳學(xué)、發(fā)育學(xué)等大部分領(lǐng)域都有廣闊的應(yīng)用前景。
如今，冷凍電鏡技術(shù)引起了多個(gè)科研機(jī)構(gòu)、高校的重視，冷凍電鏡平臺(tái)建設(shè)工作正在火熱開展。2017年5月9日，浙江大學(xué)冷凍電鏡中心正式成立，成為目前國(guó)際上設(shè)備配置齊全、技術(shù)覆蓋面廣泛的冷凍電鏡中心之一，可解析從蛋白復(fù)合體到細(xì)胞組織的高分辨三維結(jié)構(gòu)。此外，南方科技大學(xué)冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)室也將于今年年底正式掛牌成立，屆時(shí)將同時(shí)舉辦國(guó)際研討會(huì)，參會(huì)者幾乎涵蓋所有冷凍電鏡領(lǐng)域的國(guó)際科學(xué)家。南方科技大學(xué)冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)室擬安裝300千伏冷凍電鏡6臺(tái)，200千伏冷凍電鏡2臺(tái)，120千伏電鏡2臺(tái)，共計(jì)10臺(tái)冷凍透射電鏡及其它71臺(tái)/套相關(guān)輔助儀器和樣品制備設(shè)備，建成后，將是我國(guó)配套全、先進(jìn)的冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)室。
當(dāng)前，冷凍電鏡技術(shù)已經(jīng)在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出了強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，使得相關(guān)研究成果取得了重大突破。與此同時(shí)，冷凍電鏡技術(shù)還顯示出斷層掃描和三維重建、光鏡和電鏡關(guān)聯(lián)等應(yīng)用潛力。施一公院士認(rèn)為，從發(fā)展前景來看，冷凍電鏡技術(shù)是與測(cè)序技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)相提并論的第三大技術(shù)。可以預(yù)見，隨著冷凍電鏡研究平臺(tái)的建設(shè)進(jìn)展加快，冷凍電鏡在結(jié)構(gòu)生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)學(xué)、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科的應(yīng)用將越來越深入。
[{"ID":"124986","HomeTitle":"","Title":"采購(gòu)X射線光電子能譜儀等設(shè)備中標(biāo)結(jié)果公告","CreateTime":"2019/8/29 11:42:02","Summary":""},{"ID":"124969","HomeTitle":"","Title":"220萬 地大采購(gòu)薄片掃描顯微鏡等儀器","CreateTime":"2019/8/28 8:38:11","Summary":"此次地大出資220萬，采購(gòu)薄片掃描顯微鏡、光學(xué)顯微鏡陰極發(fā)光及能譜儀系統(tǒng)等設(shè)備。其中，薄片掃描顯微鏡和偏光顯微鏡是核心產(chǎn)品，且兩個(gè)儀器需要同一品牌。產(chǎn)品允許進(jìn)口。"},{"ID":"124930","HomeTitle":"簡(jiǎn)政放權(quán) 國(guó)家擴(kuò)大高?？蒲凶灾鳈?quán)","Title":"簡(jiǎn)政放權(quán) 6部門發(fā)布《關(guān)于擴(kuò)大高校和科研院所科研相關(guān)自主權(quán)的若干意見》","CreateTime":"2019/8/23 8:54:33","Summary":"2019年8月21日，科 技 部、教 育 部、發(fā)展改革委、財(cái)政部、力資源社會(huì)保障部、中科 院等6個(gè)部門聯(lián)合發(fā)布了印發(fā)《關(guān)于擴(kuò)大高校和科研院所科研相關(guān)自主權(quán)的若干意見》的通知。"},{"ID":"124904","HomeTitle":"","Title":"為民還是利己 淺談“三高”科研成果","CreateTime":"2019/8/21 9:34:04","Summary":"從“我們需不需要5G”到“5G到底有多快”，關(guān)于第五代移動(dòng)通信技術(shù)從未停止。如今，這項(xiàng)技術(shù)即將正式進(jìn)入我們的生活，其背后承載著驕傲卻也伴隨著無法規(guī)避的適用性問題。"},{"ID":"124887","HomeTitle":"我國(guó)首臺(tái)掃描隧道顯微鏡入藏國(guó)博","Title":"我國(guó)首臺(tái)掃描隧道顯微鏡入藏國(guó)家博物館","CreateTime":"2019/8/20 8:53:01","Summary":"8月14日，中科院化學(xué)研究所向中國(guó)國(guó)家博物館捐贈(zèng)了我國(guó)自主研發(fā)的首臺(tái)掃描隧道顯微鏡CSTM-9000設(shè)備。捐贈(zèng)儀式上，中國(guó)國(guó)家博物館館長(zhǎng)王春法向中科院化學(xué)研究所副所長(zhǎng)范青華頒發(fā)了收藏證書。"},{"ID":"124873","HomeTitle":"第二屆中國(guó)創(chuàng)新方法大賽舉辦計(jì)劃發(fā)布","Title":"科技部發(fā)布關(guān)于舉辦2019年中國(guó)創(chuàng)新方法大賽計(jì)劃的通知","CreateTime":"2019/8/19 9:39:57","Summary":"2019年8月1日，中國(guó)科協(xié)辦公廳和科技部辦公廳共同發(fā)布了一則關(guān)于舉辦2019年中國(guó)創(chuàng)新方法大賽的通知，稱2019年中國(guó)創(chuàng)新方法大賽計(jì)劃于2019年11月中下旬在湖南省長(zhǎng)沙市舉辦。"},{"ID":"124851","HomeTitle":"復(fù)旦380萬購(gòu)掃描近場(chǎng)紅外發(fā)射顯微鏡","Title":"復(fù)旦大學(xué)380萬采購(gòu)掃描近場(chǎng)紅外發(fā)射顯微鏡","CreateTime":"2019/8/16 8:34:05","Summary":"近日，上海國(guó)際招標(biāo)有限公司受復(fù)旦大學(xué)委托，根據(jù)《中華人民共和國(guó)政府采購(gòu)法》等有關(guān)規(guī)定，對(duì)復(fù)旦大學(xué)掃描近場(chǎng)紅外發(fā)射顯微鏡采購(gòu)進(jìn)行公開招標(biāo)，項(xiàng)目編號(hào)為0705-1940 182008HP，預(yù)算380萬元人民幣。"},{"ID":"124838","HomeTitle":"","Title":"使用者多樣 科學(xué)儀器如何應(yīng)需改變","CreateTime":"2019/8/15 8:35:00","Summary":"顯然是可以的，例如大家熟悉的顯微鏡，顯微鏡觀察物體的過程中調(diào)焦是必不可少的過程，而粗準(zhǔn)焦螺旋和細(xì)準(zhǔn)焦螺旋在設(shè)計(jì)的時(shí)候往往會(huì)采取左右兩側(cè)同時(shí)安裝旋鈕的方式，這種設(shè)計(jì)不但讓使用者可以更好的把控儀器，同時(shí)也避免了慣用手對(duì)研究帶去的影響。"}]
傳統(tǒng)電子顯微鏡難以觀測(cè)活性生物大分子，且容易對(duì)樣品造成電子束輻照損傷。冷凍電鏡技術(shù)的出現(xiàn)，為解析蛋白質(zhì)生物大分子結(jié)構(gòu)提供了手段，成為結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的利器。目前，全世界形成了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的熱潮，在冷凍電鏡技術(shù)的支持下，出現(xiàn)了許多開創(chuàng)性的研究成果。
美國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)使用冷凍電鏡技術(shù)，以迄今高的分辨率確定了端粒酶的結(jié)構(gòu)，人類向開發(fā)端粒酶相關(guān)療法邁出了重要一步。中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所研究員王祥喜團(tuán)隊(duì)，在原子層面上重構(gòu)了一種結(jié)構(gòu)和功能極其復(fù)雜的皰疹病毒核衣殼，為后續(xù)研究病毒核衣殼在神經(jīng)細(xì)胞中的運(yùn)輸提供了 精細(xì)化 結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。中科大合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國(guó)家研究中心與生命科學(xué)學(xué)院畢國(guó)強(qiáng)、劉北明和美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校周正洪教授合作課題組，在國(guó)際上利用冷凍電鏡技術(shù)對(duì)完整神經(jīng)突觸進(jìn)行系統(tǒng)性定量分析，既推動(dòng)了對(duì)突觸超微結(jié)構(gòu)與功能的解密，又為復(fù)雜細(xì)胞體系中原位解析生物大分子復(fù)合物的組織結(jié)構(gòu)技術(shù)研究奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)研究布局加快 應(yīng)用前景十分光明
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如今，冷凍電鏡技術(shù)引起了多個(gè)科研機(jī)構(gòu)、高校的重視，冷凍電鏡平臺(tái)建設(shè)工作正在火熱開展。2017年5月9日，浙江大學(xué)冷凍電鏡中心正式成立，成為目前國(guó)際上設(shè)備配置齊全、技術(shù)覆蓋面廣泛的冷凍電鏡中心之一，可解析從蛋白復(fù)合體到細(xì)胞組織的高分辨三維結(jié)構(gòu)。此外，南方科技大學(xué)冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)室也將于今年年底正式掛牌成立，屆時(shí)將同時(shí)舉辦國(guó)際研討會(huì)，參會(huì)者幾乎涵蓋所有冷凍電鏡領(lǐng)域的國(guó)際科學(xué)家。南方科技大學(xué)冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)室擬安裝300千伏冷凍電鏡6臺(tái)，200千伏冷凍電鏡2臺(tái)，120千伏電鏡2臺(tái)，共計(jì)10臺(tái)冷凍透射電鏡及其它71臺(tái)/套相關(guān)輔助儀器和樣品制備設(shè)備，建成后，將是我國(guó)配套全、先進(jìn)的冷凍電鏡實(shí)驗(yàn)室。
當(dāng)前，冷凍電鏡技術(shù)已經(jīng)在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出了強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)，使得相關(guān)研究成果取得了重大突破。與此同時(shí)，冷凍電鏡技術(shù)還顯示出斷層掃描和三維重建、光鏡和電鏡關(guān)聯(lián)等應(yīng)用潛力。施一公院士認(rèn)為，從發(fā)展前景來看，冷凍電鏡技術(shù)是與測(cè)序技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)相提并論的第三大技術(shù)。可以預(yù)見，隨著冷凍電鏡研究平臺(tái)的建設(shè)進(jìn)展加快，冷凍電鏡在結(jié)構(gòu)生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、神經(jīng)學(xué)、化學(xué)等多個(gè)學(xué)科的應(yīng)用將越來越深入。
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