单颗粒低温透射电镜高分辨率数据收集用支持膜的研究
结题报告
批准号:
31500608
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
黄小俊
学科分类:
C0501.结构生物学
结题年份:
2018
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈永圣、贾艳侠
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中文摘要
单颗粒低温透射电镜技术发展至今,最大的瓶颈在于样品制备。而样品制备不可或缺的耗材是透射电镜载网。透射电镜载网(特别是覆在其上的支持膜)的亲水性能,机械性能,导电性能等直接影响着制备样品的质量及数据收集效率。本项目在已自主研制并应用的GIG微阵列碳支持膜的基础上,继续研发更符合实际需要的特定厚度、孔径及孔间距的微阵列支持膜,并以提升支持膜的导电性为目标以开发出第二代的该系列微阵列支持膜。最终将第二代的微阵列支持膜应用到低温透射电镜技术中,降低电子束引发的图像漂移状况,提升单颗粒低温透射电镜成像质量和数据收集效率。
英文摘要
Single particle cryo electron microscopy develops very fast these years. The bottle neck of this technique is at sample preparation. Among all those important factors of sample preparation, e.g. protein purity, concentration, rigidity et al., the properties of TEM grid, to be specific, the properties of supporting film on the TEM grid, is essential to preparing a good cryo sample. Hydrophilicity, strong mechanical strength, high conductivity of the supporting film affect the quality of prepared cryo sample and the efficiency of data collection. Based on the self-developed amorphous carbon film with fixed-pattern micro array (brand name "GIG"), this study aims to develop more suitable supporting films for cryoTEM usage. It includes designing suitable film thickness, hole size, spacing between hole which leads to high efficiency data collection, and increasing the conductivity of the supporting film at liquid nitrogen temperature which reduces the beam induce movement and enhances the quality of cryoEM images.
单颗粒低温透射电镜技术发展至今,最大的瓶颈在于样品制备。而样品制备不可或缺的耗材是透射电镜载网。透射电镜载网(特别是覆在其上的支持膜)的亲水性能,机械性能,导电性能等直接影响着制备样品的质量及数据收集效率。本项目在已自主研制并应用的GIG微阵列碳支持膜的基础上,研发了两种支持膜。一种是以微阵列支持膜-石墨烯连续支持膜-金属载网方式铺设的石墨烯载网。这种结构的石墨烯载网兼具石墨烯的高导电性能和超强支撑性能,为小分子量生物大分子提供连续膜支撑面,弥补了超薄连续碳支持膜对小分子量生物大分子样品引入过多噪音的弊端。另一种是以镍钛合金为材料制备的微阵列支持膜。这种镍钛支持膜保持了非晶材料在电镜合轴和消像散方面的优势的同时,又兼具类似纯金支持膜的部分优点。对某些倾向于吸附在碳膜上难以进孔的样品,它有机率能增加进孔率,从而提升样品的制备成功率。总之,冷冻透射电镜高分辨成像的样品制备需要更多的可供尝试的制备条件进行筛选使用。而支持膜作为在样品制备时与样品直接接触并支撑样品进行成像的重要耗材,丰富其多样性是必不可少的工作。本项目的两种不同性质的支持膜正是对支持膜多样性的有力补充。.
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