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冷冻电镜样品如何冻:投入冷冻技术全解析

2025-10-22     来源:徕卡显微镜     点击次数:58

一招教会你高效制备玻璃化样品

在冷冻电镜技术中,样品冷冻质量直接决定最终成像分辨率。投入冷冻法(Plunge Freezing)作为最常用的冷冻固定技术,以其操作简便、成本低廉的优势,成为单颗粒分析的首选方法。

投入冷冻技术原理

投入冷冻技术通过将样品载网直接投入-196℃的液态乙烷/丙烷中,实现超高速冷却,使样品中的水形成非晶态冰(玻璃态冰)而非破坏性的六方晶冰。

关键步骤:

  • 样品应用:将3-5μL样品滴在电镜载网上

  • 滤纸吸样:用滤纸从边缘吸除多余液体,形成薄液膜

  • 快速投入:机械臂快速将载网投入液态乙烷中

  • 液氮保存:将冷冻后的样品转移至液氮中存储

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编辑搜图

技术优缺点分析

优势:

  • 操作简单快速,单个样品仅需几分钟

  • 成本低廉,无需复杂设备

  • 能够完美保存表面纳米结构

  • 适合大批量样品的快速制备

局限性:

  • 仅能处理<200nm超薄层样品

  • 厚样品内部易形成冰晶

  • 需要优化样品浓度和缓冲条件

  • 对样品均匀性要求较高

     

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适用样品类型

投入冷冻技术特别适合以下样品:

  • 病毒颗粒(流感病毒、新冠病毒等)

  • 蛋白质溶液(膜蛋白、复合体等)

  • 脂质体及纳米颗粒

  • 核糖体及其他大分子复合物

  • 单层细胞及细胞器悬液

手动 vs. 自动投入冷冻对比表
 

技术参数 手动投入冷冻 Leica EM GP2 自动投入
操作难度 高(需熟练技巧) 低(一键启动)
重现性 低(依赖操作者) 高(程序化控制)
环境控制 温湿度可控(4-60℃, 99%)
样品通过率 30-50% >90%
液层一致性 差异较大 高度均一
适用用户 有经验研究者 所有级别用户
 

Leica EM GP2自动投入冷冻仪:

精准控制的冷冻专家

全自动机械控制环境参数可编程设计,有效解决手动操作的不确定性问题。其内置的温湿度控制舱(4-60℃, 湿度最高99%)能有效防止样品溶液挥发,确保实验条件的高度重复性。

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Leica EM GP2 温度/湿度/二次冷冻剂温度调节界面

Leica EM GP2 调整二次冷冻剂温度,在实现快速液化的同时,可定义不同的冷冻温度,获得更佳的冷冻结果。

编辑搜图

EM GP2配备智能吸滤系统,通过精确定时控制滤纸接触样品的力度和时间,确保每个样品都能形成厚度均匀的薄液层。机械投掷装置以高度一致的速度和角度将样品投入冷冻剂,实现超高冷却速率,确保水分子完全玻璃化。

 

冰层厚度均匀

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冰层厚度不均匀

应用案例展示

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病毒颗粒

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微管

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细菌

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细胞

核心功能:

  • 环境参数可调:温度(4-60℃)和湿度(最高99%)精确控制

  • 过程全自动:从吸滤到投入全程程序化操作

  • 冷冻剂温度可调:快速液化,且可实现特定温度冷冻

  • 高重现性:确保每个样品获得一致的冷冻条件

  • 防污染设计:封闭式工作舱避免环境污染

  • 用户友好:触摸屏控制,操作简单易学

该仪器特别适合病毒学研究蛋白质结构分析,能够大幅提高样品制备成功率和数据质量,是单颗粒分析研究的理想选择。

选择正确的冷冻方法,

让您的电镜研究事半功倍!

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EM GP2自动投入冷冻仪

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