冷冻电镜三维重构实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-12-27  

冷冻电镜三维重构实验是解析生物大分子高分辨率结构的关键技术。该实验流程涵盖样品制备、数据采集、图像处理和三维重建等环节。检测要点包括样品冰层质量评估、颗粒挑选准确性、二维分类效果、三维重构分辨率确定以及模型优化与验证。技术实施需严格控制实验条件以确保最终结构的可靠性。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

样品均一度评估:评估冷冻样品中生物大分子的分布均匀性和完整性,确保其在薄冰层中无聚集或变性,为高质量数据采集奠定基础。

冰层厚度与质量检测:测定玻璃态冰层的厚度和均匀性,判断是否存在冰晶或污染物,直接影响电子显微图像的对比度和信噪比。

载网支持膜完整性检查:检查碳支持膜或多孔碳膜的平整度与完整性,确认其能够有效吸附样品并提供稳定的成像背景。

低剂量对焦与像散校正在执行高倍率数据采集前,于相邻区域进行低剂量对焦和像散校正操作,以最小化电子束对样品的损伤并获得清晰图像。

显微图像原始数据采集:在液氮温度下使用透射电子显微镜采集数千至数百万张生物大分子的二维投影图像,记录其在不同取向下的形态信息。

运动校正与剂量加权:对采集的显微图像序列进行帧对齐处理,补偿样品漂移,并应用剂量加权算法以优化高空间频率信号的信噪比。

颗粒挑选与提取:通过自动或半自动算法从显微图像中识别并提取单个生物大分子的颗粒图像,形成用于后续分类和重构的数据集。

二维分类与平均:利用无监督分类算法将提取的颗粒图像根据其投影方向进行分组和平均,去除伪影和杂质颗粒,获得代表性的二维类别平均图。

初始三维模型构建:基于随机圆锥倾斜法或已知同源结构作为初始模型,从二维投影数据生成一个低分辨率的初始三维密度图。

三维自动精修与优化:通过迭代精修算法不断调整颗粒的取向和中心参数,使投影模型与实验图像匹配度最大化,逐步提高三维重构的分辨率。

局部分辨率评估:分析三维密度图中不同区域的信号衰减情况,计算其局部分辨率以评估结构模型的可靠性和细节清晰度差异。

原子模型搭建与优化:在高分辨率密度图的基础上,进行氨基酸残基或核苷酸的原子模型搭建,并通过分子动力学模拟等进行立体化学合理性优化。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院
北检(北京)检测技术研究院