我國(guó)研發(fā)新型功能化石墨烯 可改善冷凍電鏡優(yōu)勢(shì)取向問(wèn)題
【化工儀器網(wǎng) 項(xiàng)目成果】精確解析蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子的三維結(jié)構(gòu)及生物大分子之間的相互作用機(jī)制，深入到分子甚至原子層面解析生命活動(dòng)的各種現(xiàn)象和機(jī)制是現(xiàn)代生物學(xué)重要的研究方向。 單顆粒冷凍電鏡是結(jié)構(gòu)生物學(xué)的主要研究手段之一，其技術(shù)突破曾讓結(jié)構(gòu)生物學(xué)經(jīng)歷了一場(chǎng)“分辨率革命”。
但是目前冷凍電鏡技術(shù)仍存在很多不足，尤其是高質(zhì)量的冷凍電鏡樣品制備。在樣品制備中遇到的氣液界面、優(yōu)勢(shì)取向和背景噪音等問(wèn)題對(duì)于冷凍電鏡的結(jié)構(gòu)解析效率有著很大的影響。為解決這一問(wèn)題，清華大學(xué)和北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)了一種開(kāi)發(fā)了一種產(chǎn)生具有不同靜電電荷功能的石墨烯載網(wǎng)的方法。該研究于11月7日在《自然·通訊》雜質(zhì)在線發(fā)表。
載網(wǎng)主要用于在電鏡觀察時(shí)負(fù)載小尺度的樣品，為了確保樣品能負(fù)載在載網(wǎng)上，通常還需要在裸網(wǎng)上面需覆蓋一層支撐膜。
研究人員利用多種帶有不同電荷性質(zhì)基團(tuán)(如氨基和磺酸根)的重氮鹽分子對(duì)CVD生長(zhǎng)的石墨烯膜進(jìn)行功能化修飾，從而獲得帶有不同電荷性質(zhì)的石墨烯支撐膜。然后利用石蠟作為轉(zhuǎn)移介質(zhì)，將石墨烯支撐膜潔凈轉(zhuǎn)移到電鏡載網(wǎng)上。石墨烯的清潔轉(zhuǎn)移仍然是石墨烯基支撐膜在冷凍電鏡中應(yīng)用的主要實(shí)際障礙之一，研究人員發(fā)現(xiàn)石蠟是一種理想的轉(zhuǎn)移介質(zhì)，與其他常用的轉(zhuǎn)移介質(zhì)相比，石蠟熔解溫度相對(duì)較低(50-60°C)，石墨烯吸附能更小，轉(zhuǎn)移污染更少。
經(jīng)過(guò)冷凍電子斷層掃描重構(gòu)表征實(shí)驗(yàn)，研究人員證實(shí)，這種功能化石墨烯支撐膜能夠有效吸附目標(biāo)生物大分子，從而避免氣液界面所帶來(lái)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。另外，因?yàn)槭┍砻嫘揎椀幕鶊F(tuán)帶有不同的電荷性質(zhì)，從而提供了與目標(biāo)生物大分子不同的相互作用方式，達(dá)到豐富取向分布的目的。
單顆粒冷凍電鏡數(shù)據(jù)分析表明，帶有負(fù)電性修飾的石墨烯傾向性地結(jié)合生物大分子顆粒表面的正電性區(qū)域，而帶有正電性修飾的石墨烯則結(jié)合生物大分子顆粒的負(fù)電性區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了調(diào)控生物大分子的取向分布。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)種功能化石墨烯支撐膜提供了一個(gè)較為友好的作用界面，有助于保護(hù)生物大分子的三維結(jié)構(gòu)。
石墨烯作為目前世界上已知最薄、最強(qiáng)、導(dǎo)電導(dǎo)熱性能最高的新型納米材料一直是材料學(xué)研究的熱點(diǎn)，被應(yīng)用于儲(chǔ)能、醫(yī)療、電子等各個(gè)領(lǐng)域。該項(xiàng)研究成果將石墨烯用于制作冷凍電鏡載網(wǎng)，再一次拓展了石墨烯的應(yīng)用領(lǐng)域，使石墨烯能夠?yàn)槿祟惽把乜茖W(xué)研究做出更大貢獻(xiàn)。
(資料來(lái)源：清華大學(xué))
關(guān)注本網(wǎng)官方微信 隨時(shí)閱讀專業(yè)資訊
- 1280萬(wàn)！安徽大學(xué)采購(gòu)?fù)干潆婄R升級(jí)系統(tǒng) 2025-01-07 11:08:35
- 近日，安徽大學(xué)就“高性能磁性材料結(jié)構(gòu)和磁性表征與高分辨洛倫茲透射電鏡升級(jí)系統(tǒng)采購(gòu)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：FSKY34000120249300號(hào)）”發(fā)布招標(biāo)公告，預(yù)算金額為1280萬(wàn)元。
- “XPS譜圖解析及基于Avantage的電池材料常見(jiàn)元素?cái)M合分析介紹(第 2025-01-06 11:48:31
- 2025年1月9日14：00，賽默飛賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司聯(lián)合化工儀器網(wǎng)，共同舉辦“XPS譜圖解析及基于Avantage的電池材料常見(jiàn)元素?cái)M合分析介紹(第三期) ——C元素?cái)M合分析”線上會(huì)議。
- 預(yù)算2850萬(wàn)元 深圳大學(xué)采購(gòu)聯(lián)用表征系統(tǒng) 2024-12-31 09:50:07
- 近日，深圳大學(xué)聯(lián)用表征系統(tǒng)委托深圳交易集團(tuán)有限公司政府采購(gòu)業(yè)務(wù)分公司組織公開(kāi)招標(biāo)，采購(gòu)高分辨三維X射線顯微鏡、三束聚焦離子束掃描電子顯微鏡等顯微鏡儀器，預(yù)算總計(jì)2850萬(wàn)元。
- 預(yù)算8074萬(wàn)元 西北大學(xué)儀器采購(gòu)意向 2024-12-27 08:42:33
- 西北大學(xué)計(jì)劃采購(gòu)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、原子吸收分光光度計(jì)、全自動(dòng)電位滴定儀、超高分辨場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡等設(shè)備，預(yù)算金額達(dá)8074萬(wàn)元。
- 外商投資新風(fēng)向！多種儀器設(shè)備入選《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》 2024-12-26 09:32:15
- 商務(wù)部發(fā)布《鼓勵(lì)外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》(公開(kāi)征求意見(jiàn)稿)，其中在制造業(yè)領(lǐng)域，涵蓋了儀器儀表制造業(yè)、醫(yī)藥制造業(yè)、電氣機(jī)械和器材制造業(yè)等。
版權(quán)與免責(zé)聲明
- 凡本網(wǎng)注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-化工儀器網(wǎng)合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來(lái)源：化工儀器網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。
- 本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來(lái)源（非化工儀器網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來(lái)源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。
- 如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
