【冷凍電鏡】干貨小知識

　　冷凍電鏡技術(cryo-electron microscopy)簡稱冷凍電鏡。冷凍電鏡，是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM),可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、分子材料等。樣品經過超低溫冷凍、斷裂、鍍膜制樣(噴金/噴碳)等處理后，通過冷凍傳輸系統放入電鏡內的冷臺(溫度可至-185°C)即可進行觀察。冷凍電鏡中的冷凍技術可以瞬間冷凍樣品，并在冷凍狀態下保持和轉移,使樣品最大限度保持原來性狀，得出的數據更準確，實驗成功率才更高。

　　冷凍電鏡的分類

　　目前我們討論的冷凍電鏡基本上指的是冷凍透射電子顯微鏡，但是如果我們可以使用冷凍技術的角度定義冷凍電鏡的話，冷凍電鏡主要可以分為冷凍透射電子顯微鏡、冷凍掃描電子顯微鏡、冷凍刻蝕電子顯微鏡。

　　冷凍透射電子顯微鏡

　　冷凍透射電鏡(Cryo-TEM)通常在普通透射電鏡上加裝樣品冷凍臺，將樣品冷卻到液氮溫度(77K)。吁觀測蛋白、生物切片等對溫度敏感的樣品。通過對樣品的冷凍，可以降低電子束對樣品的損傷，減小樣品的形變,從而得到真實的樣品形貌。

　　一臺冷凍透射電鏡的價格在600萬美元左右，價格及其昂貴，它的優點主要體現在以下幾個方面:第一是加速電壓高,電子穿透厚樣品;第二是透鏡多,光學性能好;第三是樣品臺穩定;第四是全自動，自動換液氮，自動換樣品，自動維持清潔。

　　2.2冷凍掃描電子顯微鏡

　　掃描電鏡工作者都面臨著一個不能回避的事實，就是所有生命科學以及許多材料科學的樣品都含有液體成分。很多動植物組織的含水量達到98%，這是掃描電鏡工作者最難對付的樣品問題。

　　冷凍掃描電鏡(Cryo-SEM)技術是克服樣品含水問題的一個快速、可靠和有效的方法。這種技術還被廣泛地用于觀察-些”困難”樣品，如那些對電子束敏感的具有不穩定性的樣品。各種高壓模式如VP、LV和ESEM的出現，已允許掃描電鏡觀察未經冷凍和干燥的樣品。但是,冷凍掃描電鏡仍然是防止樣品丟失水分的最有效方法，它能應用于任何真空狀態，包括裝于SEM的Peltier臺以及向樣品室內沖以水汽的裝置。冷凍掃描電鏡還有一些其他優點，如具有冷凍斷裂的能力以及可以通過控制樣品升華刻蝕來選擇性地去除表面水分(冰)等。

　　冷凍電鏡基本的觀測流程如下圖2.1所示: