冷凍電鏡樣本制備新技術(shù)在新冠病毒結(jié)構(gòu)解析的應(yīng)用-2
現(xiàn)有冷凍電鏡樣本制備技術(shù)的缺陷
然而,傳統(tǒng)冷凍電鏡樣本制備方法存在缺陷:
1. 以手工或半自動(dòng)設(shè)備,操作復(fù)雜,依賴較高的技巧
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2. 采用blot方式,大量樣品被浪費(fèi)在濾紙
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3. 實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性較差
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4. 樣品存放的可追溯性差,容易導(dǎo)致樣品丟失
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總體而言,冷凍電鏡的樣品制備技術(shù)的不成熟已經(jīng)成為限制冷凍電鏡技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。為了解決這個(gè)核心問(wèn)題,來(lái)自于英國(guó)SPT Labtech公司
(前身為TTP Labtech,其核心產(chǎn)品mosquito 在蛋白結(jié)晶篩選領(lǐng)域家喻戶曉) 最新研發(fā)了一款全自動(dòng)冷凍電鏡樣本制備系統(tǒng):
變色龍(chameleon),致力于解決目前樣本制備過(guò)程存在的上述種種問(wèn)題。(變色龍:新一代冷凍電鏡全自動(dòng)樣本制備系統(tǒng))
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變色龍 -?帶來(lái)冷凍電鏡樣本制備技術(shù)的革命性突破:全自動(dòng),blot free
變色龍?jiān)跇悠分苽渲杏幸韵绿厣?/p>
1. 整個(gè)過(guò)程全自動(dòng),包括grid的夾取,點(diǎn)樣,拍照等操作,無(wú)人為干預(yù),確保實(shí)驗(yàn)的可重復(fù)性。
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2. Blot-free:告別使用濾紙blot的時(shí)代。變色龍采用獨(dú)特的self-wicking 碳膜銅網(wǎng),通過(guò)內(nèi)部納米銅纖維的毛細(xì)作用,幫助樣品在短時(shí)間內(nèi)迅速形成薄膜層。
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3. 樣品使用量低:通過(guò)分液探頭,可將樣品快速噴至grid銅網(wǎng)上,最低僅需6 nL。
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4. ?快速plunge time:從噴點(diǎn)樣品至銅網(wǎng)上到置于液態(tài)乙烷進(jìn)行快速冷凍,最快僅需54 毫秒,避免較長(zhǎng)暴露在空氣中可能導(dǎo)致的樣品構(gòu)象排列的傾向性。
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5.? 借助獨(dú)有的圖像算法軟件,在正式電鏡實(shí)驗(yàn)前,提前獲得最優(yōu)化的冰層范圍以及相應(yīng)的plunge time。
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6. 專門設(shè)計(jì)的成像和軟件系統(tǒng),追溯每個(gè)參數(shù)和實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。
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結(jié)束語(yǔ)
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國(guó)內(nèi)冷凍電鏡應(yīng)用領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物,中國(guó)科學(xué)院院士、結(jié)構(gòu)生物學(xué)家、西湖大學(xué)校長(zhǎng)施一公曾表示,冷凍電鏡的發(fā)展像是一場(chǎng)猛烈的革命。“就目前發(fā)展前景來(lái)看,冷凍電鏡技術(shù)是可與測(cè)序技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)相提并論的第三大技術(shù)!”
冷凍電鏡技術(shù)的突破給結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域帶來(lái)了一場(chǎng)大風(fēng)暴,大量高分辨率的分子機(jī)器、膜蛋白、蛋白質(zhì)復(fù)合物結(jié)構(gòu)被報(bào)道,相關(guān)領(lǐng)域的研究也邁進(jìn)了一個(gè)嶄新的時(shí)代。
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作為冷凍電鏡關(guān)鍵的前序步驟: 樣本制備,新一代冷凍電鏡全自動(dòng)樣本制備系統(tǒng)“變色龍”的出現(xiàn),致力于改變現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)的種種缺陷,以期幫助科學(xué)家更加穩(wěn)定、高效地獲得高質(zhì)量的冷凍電鏡樣本。