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澳门威尼斯人备用网站:但电子显微镜的内部通常处于高真空状态

时间:2021/4/22 10:38:02   作者:   来源:   阅读:0   评论:0
内容摘要:20世纪30年代,世界上第一台电子显微镜问世,从那时起,科学家们就能够观察细胞的内部结构。然而,在观察蛋白质大分子等自然生物样品时,电子显微镜却无能为力。王宏伟解释说,生物样品中含有水,但电子显微镜的内部通常处于高真空状态。当将生物样品放入其中时,水会迅速蒸发。“这就像观察一具木乃伊,而不是观察人体的自然状态。”上世纪...
20世纪30年代,世界上第一台电子显微镜问世,从那时起,科学家们就能够观察细胞的内部结构。然而,在观察蛋白质大分子等自然生物样品时,电子显微镜却无能为力。

王宏伟解释说,生物样品中含有水,但电子显微镜的内部通常处于高真空状态。当将生物样品放入其中时,水会迅速蒸发。“这就像观察一具木乃伊,而不是观察人体的自然状态。”

上世纪七八十年代,科学家们逐渐开发出了低温电子显微镜技术,但其应用还远未成熟。结构生物学家更多地使用x射线晶体学,但问题是许多复杂的大分子物质很难获得晶体。

在过去十年左右的时间里,低温电子显微镜技术继续向前发展,仿佛向生命的浓雾中投下了一束光。2017年,三名研发低温电子显微镜技术的科学家被授予诺贝尔化学奖。

“我们将生物大分子溶液滴在直径只有3到4毫米的金属载体网上,形成一层很薄的水膜,然后在几毫秒内将其冻结到液氮的温度(低于-196℃)。由于速度非常快,生物样品中的水不能结晶或蒸发,而是形成一层薄薄的冰。我们可以将这些样品保存在低温下,在电子显微镜下观察,以获得它们的内部结构。”王宏伟说。

自新冠疫情爆发以来,科学家们利用低温电子显微镜技术对新冠病毒进行了一系列的重建和研究。例如,清华大学王新泉和张林奇的团队利用低温电子显微镜分析了新型冠状病毒表面刺突蛋白受体结合区的一些关键氨基酸突变。

“基于这些突变,研究人员可以评估、修改或设计药物和疫苗,使它们更具针对性。”王宏伟表示,服务现代生物制药是低温电子显微镜技术发展的一个重要目标。


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