冷冻电镜样本制备新技术在新冠病毒结构解析的应用-2

现有冷冻电镜样本制备技术的缺陷

然而，传统冷冻电镜样本制备方法存在缺陷：

1. 以手工或半自动设备，操作复杂，依赖较高的技巧
 

2. 采用blot方式，大量样品被浪费在滤纸
 

3. 实验的稳定性和可重复性较差
 

4. 样品存放的可追溯性差，容易导致样品丢失
 

      总体而言，冷冻电镜的样品制备技术的不成熟已经成为限制冷冻电镜技术发展的关键性因素。为了解决这个核心问题，来自于英国SPT Labtech公司 (前身为TTP Labtech，其核心产品mosquito 在蛋白结晶筛选领域家喻户晓) 最新研发了一款全自动冷冻电镜样本制备系统: 变色龙(chameleon)，致力于解决目前样本制备过程存在的上述种种问题。（变色龙：新一代冷冻电镜全自动样本制备系统）
 

变色龙 - 带来冷冻电镜样本制备技术的革命性突破：全自动，blot free

变色龙在样品制备中有以下特色：

1. 整个过程全自动，包括grid的夹取，点样，拍照等操作，无人为干预，确保实验的可重复性。

2. Blot-free：告别使用滤纸blot的时代。变色龙采用独特的self-wicking 碳膜铜网，通过内部纳米铜纤维的毛细作用，帮助样品在短时间内迅速形成薄膜层。
 

3. 样品使用量低：通过分液探头，可将样品快速喷至grid铜网上，最低仅需6 nL。
 

4.  快速plunge time：从喷点样品至铜网上到置于液态乙烷进行快速冷冻，最快仅需54 毫秒，避免较长暴露在空气中可能导致的样品构象排列的倾向性。
 

5.  借助独有的图像算法软件，在正式电镜实验前，提前获得最优化的冰层范围以及相应的plunge time。
 

6. 专门设计的成像和软件系统，追溯每个参数和实验细节。
 

结束语
 

国内冷冻电镜应用领域的领军人物，中国科学院院士、结构生物学家、西湖大学校长施一公曾表示，冷冻电镜的发展像是一场猛烈的革命。“就目前发展前景来看，冷冻电镜技术是可与测序技术、质谱技术相提并论的第三大技术！” 冷冻电镜技术的突破给结构生物学领域带来了一场大风暴，大量高分辨率的分子机器、膜蛋白、蛋白质复合物结构被报道，相关领域的研究也迈进了一个崭新的时代。
 

作为冷冻电镜关键的前序步骤: 样本制备，新一代冷冻电镜全自动样本制备系统“变色龙”的出现，致力于改变现有传统技术的种种缺陷，以期帮助科学家更加稳定、高效地获得高质量的冷冻电镜样本。