【中國儀器網(wǎng) 本網(wǎng)原創(chuàng)】導讀:自2017年的諾貝爾化學獎名單公布以來最深厚的底氣,冷凍電鏡這四個字就常常見諸報端協同控製。2017年諾貝爾化學獎獲獎者共有三人,分別是英國的Richard Henderson品質、美國的Joachim Frank和 瑞士的Jacques Dubochet利用好,獲獎理由是三人分別在基本理論、重構算法和實驗方面對冷凍電鏡技術的發(fā)展做出突出貢獻解決問題。
冷凍電鏡
眾所周知系列,冷凍電鏡,是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術環境,可實現(xiàn)直接觀察液體空間載體、半液體及對電子束敏感的樣品。樣品經(jīng)過超低溫冷凍相對簡便、斷裂重要組成部分、鍍膜制樣等處理后,通過冷凍傳輸系統(tǒng)放入電鏡內(nèi)的冷臺即可進行觀察合作,它所 需的樣品量很少勃勃生機,也無需生成晶體,是生命科學研究的利器極致用戶體驗。
經(jīng)過近半個世紀的發(fā)展和諧共生,冷凍電子顯微鏡技術已經(jīng)成為了和 X 射線晶體學、核磁共振并稱的結構生物學研究的三大利器之一適應性強,并有望成為應用廣技術交流、出成績多的那一項技術先進的解決方案。而讓冷凍電子顯微鏡技術成為生命科學界炙手可熱的寵兒的原因有二,一方面是單電子計數(shù)探測相機的問世以及圖像處理算法的發(fā)展創造更多,讓冷凍電鏡技術在結構生物學研究中的應用越來越多宣講活動;另一方面則是因為隨著人類基因組計劃的完成,人類已進入后基因組時代工藝技術,在建立結構基因組學效率,并在原子水平上解釋核酸—蛋白,蛋白—蛋白之間的相互作用上冷凍電鏡所發(fā)揮作用越來越大近年來。
以我國的科學家講道理、前清華大學副校長施一公的科研成果為例,他的多項科研成果和冷凍電鏡的助力是分不開的技術先進。2008年在施一公等科學家的協(xié)助下更多的合作機會,清華大學花費2000多萬人民幣購買了1 臺 Titan Krios 冷凍電子顯微鏡,為清華大學開展單顆粒三維重構情況正常、電子斷層成像工作提供了巨大優(yōu)勢行業分類。2015年8月21日,施一公帶領的研究團隊在《科學》在線發(fā)表了兩篇研究長文提高鍛煉,揭示了剪接體結構及其工作機理發展邏輯,而該團隊科研所用的電子顯微鏡就是美國FEI公司研發(fā)的 Titan Krios冷凍電子顯微鏡, 施一公教授在接受采訪時也說:“如果沒有冷凍電鏡技術,就完全不可能得到剪接體近原子水平的分辨率有所提升。”
由施一公的科研經(jīng)歷我們可以看到先進的科學儀器對科學家的科研工作是多么重要聽得進,如今生命科學研究火熱、基因技術發(fā)展更是如火如荼先進水平,對于這樣原子級別微觀世界的觀察必須要有電子顯微鏡的幫助便利性。但是如今我國冷凍電鏡大部分是采購美國的,單臺價格達到數(shù)百萬甚至上千萬重要平臺,這樣的局面絕不能持續(xù)深刻認識,我國應當發(fā)展自己冷凍電鏡產(chǎn)業(yè)、培養(yǎng)冷凍電鏡人才應用提升,我們需要做出國產(chǎn)的冷凍電鏡主動性,而不是光靠海外采購。
當前前沿技術,冷凍電鏡技術在生命科學研究的作用越來越大基礎,我們也能夠看到盡管冷凍電鏡身價非常昂貴,但無論是中國還是歐美其他國家多種方式,冷凍電鏡都處于瘋狂的發(fā)展階段對外開放。中國、美國深入交流研討、英國等國家都在不斷上馬冷凍電鏡資料,在利用冷凍電鏡進行生命科學的研究同時廣泛應用,我們也不要忘了對冷凍電鏡這一科學儀器本身進行研究,筆者希望未來中國國產(chǎn)的冷凍電鏡不僅能夠自給自足橫向協同,更能夠出口到其他國家組合運用。
(參考資料來源:僑鄉(xiāng)科技報、中國新聞周刊)
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