莆田生物冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)平臺(tái)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-05-17

冷凍電鏡技術(shù)揭示生物分子細(xì)節(jié):在透射電子顯微鏡下,高能電子束穿透每一個(gè)分子,如同X光穿過(guò)人的身體一樣,可以拍攝到分子的形貌和它內(nèi)部的結(jié)構(gòu)信息??茖W(xué)家們利用計(jì)算機(jī)將樣本里的每一個(gè)分子提取出來(lái),把相似的分子予以歸類(lèi),然后疊加、平均獲得其內(nèi)部結(jié)構(gòu)更為精細(xì)的圖像,由此得到分子不同方向的二維結(jié)構(gòu),較后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)三維重構(gòu)算法,可以得到分子的三維模型。這一過(guò)程被稱(chēng)為冷凍電鏡三維重構(gòu)解析。冷凍電鏡技術(shù)的發(fā)展,使得現(xiàn)在的人類(lèi)可以對(duì)細(xì)胞內(nèi)的生命活動(dòng)有更多了解。未來(lái),科學(xué)家將借助冷凍電鏡技術(shù)繼續(xù)對(duì)復(fù)雜生命體的解讀。冷凍電鏡技術(shù)之冷凍蝕刻電子顯微鏡優(yōu)點(diǎn):能耐受電子束轟擊和長(zhǎng)期保存。莆田生物冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)平臺(tái)

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冷凍電子顯微技術(shù)主要包括單顆粒冷凍電鏡技術(shù)和冷凍電子斷層掃描技術(shù)。單顆粒冷凍電鏡技術(shù)首先捕獲大量隨機(jī)分布的同一種生物樣品的二維圖像,然后通過(guò)圖像處理算法解析其三維結(jié)構(gòu)。近年來(lái),隨著冷凍電鏡設(shè)備和計(jì)算機(jī)軟硬件的快速發(fā)展,特別是隨著直接電子探測(cè)器在冷凍電鏡中的應(yīng)用,單顆粒冷凍電鏡技術(shù)邁進(jìn)了原子分辨率水平,在生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和新藥研發(fā)等領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。冷凍電鏡通過(guò)記錄單個(gè)生物樣品在傾斜旋轉(zhuǎn)過(guò)程中投影的一系列二維圖像,采用特殊的算法計(jì)算,將二維圖像重構(gòu)為三維斷層圖像。冷凍電鏡主要研究組織、細(xì)胞和微生物中的超微結(jié)構(gòu),它能夠提供生理環(huán)境下大分子復(fù)合物納米、亞納米甚至近原子尺度的原位結(jié)構(gòu)信息以及其與其它大分子的相互作用信息。連云港低溫冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)原理冷凍電鏡技術(shù)的基本原理利用快速冷凍技術(shù)將其瞬間冷凍至液氮溫度下。

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單顆粒冷凍電鏡技術(shù)二維圖像分析——顆粒圖像的匹配與分類(lèi):二維顆粒圖像的分類(lèi)是獲取三維結(jié)構(gòu)過(guò)程的第一步。對(duì)二維圖像的分析包括兩部分:顆粒圖像的匹配和顆粒圖像的分類(lèi)。匹配的過(guò)程通常會(huì)對(duì)顆粒圖像應(yīng)用一些變換操作,通過(guò)關(guān)聯(lián)函數(shù)去判斷不同顆粒圖像之間的相似程度。圖像匹配的算法主要分為兩種,即不依賴(lài)模型的方法和基于模型的方法,取決于是否存在利用樣本先驗(yàn)信息得到的模板。隨著圖像匹配的完成,顆粒圖像需要進(jìn)行分類(lèi)。主要利用多元統(tǒng)計(jì)分析和主成分分析方法等算法,其他流行的二維顆粒分類(lèi)技術(shù)還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi),將圖像在二維空間自組織映射(self-organisingmapping,SOM)再進(jìn)行分類(lèi)和排序。二維圖像分析的目的是,首先通過(guò)圖像匹配消除旋轉(zhuǎn)和平移的誤差,利用類(lèi)內(nèi)緊致、類(lèi)間離散的原則進(jìn)行圖像分類(lèi),較終可以對(duì)類(lèi)內(nèi)顆粒圖像進(jìn)行平均,提高信噪比,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高分辨率三維結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。

冷凍電鏡技術(shù)揭示生物分子細(xì)節(jié):科學(xué)家在透射電子顯微鏡之上發(fā)明了冷凍電鏡,實(shí)現(xiàn)了生物分子“近原子級(jí)”的分辨率,讓人類(lèi)終于可以一窺究竟生物分子是如何執(zhí)行其功能。在過(guò)去幾年里,冷凍電子顯微鏡技術(shù)逐漸成為結(jié)構(gòu)生物學(xué)的重要研究工具。冷凍電鏡技術(shù)的基本原理是將生物大分子溶液置于電鏡載網(wǎng)上形成一層非常薄的水膜,然后利用快速冷凍技術(shù)將其瞬間冷凍至液氮溫度下。冷凍速度非???,以至于水膜無(wú)法形成晶體,而是形成一層玻璃態(tài)的冰。生物大分子就被固定在這層薄冰里。將這樣的冷凍樣品保持低溫放置在透射電子顯微鏡下觀察,從而獲得生物大分子的結(jié)構(gòu),被稱(chēng)為冷凍電鏡技術(shù)。冷凍電鏡技術(shù)可實(shí)現(xiàn)直接觀察液體、半液體及對(duì)電子束敏感的樣品,如生物、高分子材料等。

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冷凍電鏡技術(shù)原理之電子斷層掃描成像技術(shù):通過(guò)在顯微鏡內(nèi)傾轉(zhuǎn)樣品從而收集樣品多角度的電子顯微圖像并對(duì)這些電子顯微圖像根據(jù)傾轉(zhuǎn)幾何關(guān)系進(jìn)行重構(gòu)的方法稱(chēng)為電子斷層掃描成像技術(shù)。該方法主要應(yīng)用于細(xì)胞及亞細(xì)胞器,以及沒(méi)有固定結(jié)構(gòu)的生物大分子復(fù)合物(分子量范圍為800kD),Zgao分辨率約2nm。冷凍電鏡的分類(lèi):目前我們討論的冷凍電鏡基本上指的都是冷凍透射電鏡,但是如果我們以使用冷凍技術(shù)的角度定義冷凍電鏡的話(huà),冷凍電鏡主要可以分為冷凍透射電鏡、冷凍掃描電鏡、冷凍蝕刻電子顯微鏡。冷凍電鏡技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì):它與X射線(xiàn)晶體學(xué)、核磁共振一起構(gòu)成了結(jié)構(gòu)生物學(xué)研究的基礎(chǔ)。珠海低溫電子顯微鏡技術(shù)服務(wù)公司

冷凍電鏡技術(shù)的基本原理是將生物大分子溶液置于電鏡載網(wǎng)上形成一層非常薄的水膜。莆田生物冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)平臺(tái)

冷凍電子顯微鏡技術(shù)中電子斷層掃描重構(gòu)技術(shù):電子斷層掃描技術(shù)是從一個(gè)物體的投影圖像重構(gòu)獲得物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的技術(shù),通過(guò)獲取同一物體的多個(gè)連續(xù)角度下的二維投影圖來(lái)反向重構(gòu)它的三維結(jié)構(gòu)。簡(jiǎn)單地說(shuō),電子斷層掃描技術(shù)就是將一個(gè)物體(樣品)沿著一個(gè)與電子束垂直的軸旋轉(zhuǎn),每旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度,采集這個(gè)物體在相對(duì)應(yīng)方向上的二維投影像,通過(guò)對(duì)這些二維投影圖的處理(相互配準(zhǔn)),將不同角度的二維投影圖反向重構(gòu)(如加權(quán)背投影等方法),獲得樣品整體三維結(jié)構(gòu)的技術(shù)。電子斷層成像適合于在納米級(jí)尺度上研究不具有結(jié)構(gòu)均一性的蛋白、病毒、細(xì)胞器以及它們之間組成的復(fù)合體的三維結(jié)構(gòu)。與電子晶體學(xué)和單顆粒技術(shù)相比,這種技術(shù)無(wú)需樣品顆粒具有結(jié)構(gòu)同一性,也不強(qiáng)調(diào)樣品具有一定的對(duì)稱(chēng)性。因此,雖然目前電子斷層成像所獲得的結(jié)構(gòu)的分辨率(約4~10納米)不能與以上兩種技術(shù)相比,但其在研究非定形、不對(duì)稱(chēng)和不具全同性的生物樣品的三維結(jié)構(gòu)和功能中有著不可替代的作用。莆田生物冷凍透射電子顯微鏡技術(shù)平臺(tái)

上海司鼎生物科技有限公司成立于2016-06-07,位于放鶴路1088號(hào),公司自成立以來(lái)通過(guò)規(guī)范化運(yùn)營(yíng)和高質(zhì)量服務(wù),贏得了客戶(hù)及社會(huì)的一致認(rèn)可和好評(píng)。公司具有免疫印跡(WB)技術(shù)服務(wù),熒光定量PCR技術(shù)服務(wù),膜片鉗電生理技術(shù)服務(wù),在體光纖成像記錄技術(shù)服務(wù)等多種產(chǎn)品,根據(jù)客戶(hù)不同的需求,提供不同類(lèi)型的產(chǎn)品。公司擁有一批熱情敬業(yè)、經(jīng)驗(yàn)豐富的服務(wù)團(tuán)隊(duì),為客戶(hù)提供服務(wù)。司鼎;OriCell以符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品質(zhì)量為目標(biāo),并始終如一地堅(jiān)守這一原則,正是這種高標(biāo)準(zhǔn)的自我要求,產(chǎn)品獲得市場(chǎng)及消費(fèi)者的高度認(rèn)可。上海司鼎生物科技有限公司通過(guò)多年的深耕細(xì)作,企業(yè)已通過(guò)醫(yī)藥健康質(zhì)量體系認(rèn)證,確保公司各類(lèi)產(chǎn)品以高技術(shù)、高性能、高精密度服務(wù)于廣大客戶(hù)。歡迎各界朋友蒞臨參觀、 指導(dǎo)和業(yè)務(wù)洽談。