冰冻电镜(Cryo-Electron Microscopy,简称Cryo-EM)是一种利用低温技术来观察生物样品的显微镜技术。它结合了电子显微镜的高分辨率和冷冻技术对样品进行快速冷冻,以保持其原始结构和功能状态。以下是一些常见的冰冻电镜类型:

  1. 透射电子显微镜(Transmission Electron Microscope,TEM):

    • 透射电子显微术使用电子束穿透样品,并通过一个薄薄的屏幕(荧光屏或铜网)来观察样品的横截面。

    • 在冰冻电镜中,样品被快速冷冻并保持在低温状态,以防止样品在观察前发生结构变化。

  2. 扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM):

    • 扫描电子显微镜使用电子束扫描样品表面,并通过检测电子束反射回来的信号来生成图像。

    • 冰冻电镜中的样品同样需要被快速冷冻,以保持其表面结构和细节。

  3. 冷冻超快光谱显微镜(Cryo-SpHOT):

    • 这种显微镜结合了冷冻技术和超快光谱技术,可以在接近绝对零度的条件下记录样品的光学特性变化。

    • 它可以用于研究生物分子在冰冻状态下的动态行为。

  4. 冷冻电镜成像技术:

    • 冷冻电镜成像技术包括多种方法,如冷冻投影显微镜(Cryo-Projector)、冷冻扫描电子显微镜(CryoSEM)和冷冻透射电子显微镜(Cryo-TEM)等。

    • 这些技术使用不同的技术来捕获和显示样品的图像,以便进行高分辨率的结构分析。

  5. 低温电子显微术(Cryoelectron Microscopy):

    • 这是一种更广泛的术语,涵盖了所有使用低温技术进行电子显微术的方法。

    • 它包括上述的各种类型的冰冻电镜,以及可能的其他专门技术。

冰冻电镜在生物学、材料科学、化学和物理学等领域有着广泛的应用,特别是在研究细胞结构、蛋白质折叠、病毒结构、纳米材料和生物大分子相互作用等方面。通过这些技术,科学家们能够以前所未有的分辨率和细节来观察和分析样品。