科普 | 石墨烯电镜载网:冷冻电镜里的生命“放映师”

其实啊这么神奇的石墨烯电镜载网,是BGI团队研发的哦!以前,冷冻电镜载网的市场都是国外的天下。但经过BGI团队的攻坚克难,成功利用大尺寸单晶石墨烯薄膜与晶圆材料,结合创新性的洁净无损石墨烯转移技术,制备出了几乎无背景噪声的石墨烯电镜载网,有效解决了气液界面、优势取向、冰层不均、样品位移等问题,提升成像衬度,富集样品浓度,进而实现高分辨率成像及结构解析。

在科研圈里,有个超级“网红”神器,它就像一台高精度的“生命电影放映机”,能透视生命的奥秘,揭秘蛋白质的结构!没错,它就是冷冻透射电子显微镜,简称“冷冻电镜”!

冷冻电镜的工作原理,听起来就像变魔术一样!它先把蛋白质保存在一层极薄的液体里,然后“嗖”地一下冷冻起来,从而避免了高能电子直接穿过蛋白质造成的巨大损伤,使得成像质量大幅提升,为解析蛋白质的结构解决了一系列难题!

科普 | 石墨烯电镜载网:冷冻电镜里的生命“放映师”

结构示意图(来源:洞察化学)

不过,要想在冷冻电镜下看到高清的“生命电影”,样品的制备可是个大学问!特别是样品支撑膜,传统的膜虽然能用,但总是有点“小脾气”,比如让蛋白只躲在碳膜孔洞边缘、或者让样品“摆姿势”,只给一个角度看、还有样品容易暴露在空气外,产生变性进而干脆“罢工”、又或者制样过程中冰层太厚像加了“噪音滤镜”,影响解析结构……这些问题可把科学家们愁坏了!

但是,别怕!石墨烯电镜载网(单层石墨烯电镜支撑膜)来了!这是一种通过在传统载网表面引入单原子层厚度的高品质单晶石墨烯薄膜的全新产品,它能够有效负载生物大分子、单原子、纳米颗粒等样品。

科普 | 石墨烯电镜载网:冷冻电镜里的生命“放映师”

  • “隐身术”

石墨烯薄到对电子几乎透明,因此石墨烯电镜载网能够给样品提供更好支撑,而且单层石墨烯电镜支撑膜几乎没有背景噪声,样品就像站在“透明舞台”上,成像衬度大大提升,高分辨率成so easy!

  • “保护罩”

对于生物样品来说,石墨烯电镜载网就像个“保护罩”,让生物大分子远离气液界面,保持自然状态,演出最真实的“生命电影”。

  • “成功率加速器”

由于其具有更低的背景噪音以及电子束诱导的样品漂移,让样品呈现更均匀分布等优势,有效提高了样品制备过程的可重复性,使得成功率嗖嗖往上涨!结构解析效率也大大提高。

其实啊这么神奇的石墨烯电镜载网,是BGI团队研发的哦!以前,冷冻电镜载网的市场都是国外的天下。但经过BGI团队的攻坚克难,成功利用大尺寸单晶石墨烯薄膜与晶圆材料,结合创新性的洁净无损石墨烯转移技术,制备出了几乎无背景噪声的石墨烯电镜载网,有效解决了气液界面、优势取向、冰层不均、样品位移等问题,提升成像衬度,富集样品浓度,进而实现高分辨率成像及结构解析。

科普 | 石墨烯电镜载网:冷冻电镜里的生命“放映师”

而且,BGI还用4英寸石墨烯晶圆长出了超级平整、均一性好的单晶石墨烯薄膜,转移到冷冻透射电镜载网上,做出了新型超平整石墨烯载网!这种载网的解析质量更高,连小蛋白都能看得清清楚楚,例如streptavidin(链霉亲和素蛋白,52kDa)、hemoglobin(血红蛋白,64kDa)和α-fetoprotein(甲胎蛋白,67kDa),分别实现2.2A、3.5A和2.6A的高分辨率结构重构。

科普 | 石墨烯电镜载网:冷冻电镜里的生命“放映师”

石墨烯电镜载网的出现,简直就是生命科学领域的一次“大革命”!它不仅让冷冻电镜的成像质量和结构解析效率大大提升,还给科学家们提供了更精准、可靠的研究工具!BGI也将继续发挥石墨烯的“超能力”,为国产冷冻电镜技术的发展添砖加瓦,让我们一起期待更多“生命电影”的精彩上映吧!

本文来自北京石墨烯研究院,本文观点不代表石墨烯网立场,转载请联系原作者。

(0)
北京石墨烯研究院北京石墨烯研究院
上一篇 2024年12月27日 17:10
下一篇 2024年12月27日 18:45

相关推荐

发表回复

登录后才能评论
客服

电话:134 0537 7819
邮箱:87760537@qq.com

返回顶部