Кріоелектронна мікроскопія – довідка

# вікіпедія, Популярність: популярна

Кріоелектронна мікроскопія: зазирнути в невидиме

Кріоелектронна мікроскопія (або кріо-ЕМ) — це метод електронної мікроскопії, який використовує кріогенні температури (зазвичай температуру рідкого азоту) для дослідження зразків. Ця технологія дуже популярна в галузі структурної біології, оскільки дозволяє отримувати детальні зображення біологічних макромолекул і їх комплексів.

1. Цікава історія кріоелектронної мікроскопії

Кріо-ЕМ бере свій початок у 1970-х роках, коли вчені вперше почали використовувати кріогенні температури для охолодження зразків під час електронної мікроскопії. З тих пір ця технологія значно розвинулася і стала одним з найпотужніших інструментів для вивчення біологічних структур.

2. Кріо-ЕМ: як це працює?

Процес кріоелектронної мікроскопії включає кілька основних етапів:

* Підготовка зразка: біологічний зразок фіксується в кріогенній температурі, щоб запобігти його руху та зміні структури.
* Охолодження: зразок охолоджується до температури рідкого азоту (-196 градусів Цельсія), щоб зберегти його структуру незмінною.
* Зйомка зображень: електронний мікроскоп використовується для отримання зображень зразка. Електрони проходять через зразок і створюють двовимірні зображення, які потім можуть бути реконструйовані в тривимірну модель.

3. Переваги та недоліки кріоелектронної мікроскопії

Кріо-ЕМ має багато переваг перед іншими методами електронної мікроскопії:

* Збереження структури зразка: завдяки кріогенним температурам структура біологічного зразка зберігається незмінною, що дозволяє отримувати детальніші та точніші зображення.
* Висока роздільна здатність: кріо-ЕМ дозволяє отримувати зображення з дуже високою роздільною здатністю, що дозволяє розглянути навіть найдрібніші деталі біологічних молекул.
* Швидкий процес: кріо-ЕМ є відносно швидким методом, що дозволяє отримати результати за кілька годин або днів.

Однак кріо-ЕМ має і деякі недоліки:

* Вартість: кріоелектронні мікроскопи є дуже дорогими, що обмежує їх доступність.
* Складність: для проведення кріо-ЕМ потрібні спеціалізовані знання та навички, що робить цю технологію недоступною для багатьох лабораторій.
* Потенційне пошкодження зразка: занадто низькі температури можуть пошкодити біологічний зразок, тому важливо ретельно підбирати умови охолодження.

4. Кріоелектронна томографія: заглиблюючись у структуру

Кріоелектронна томографія (КЕТ) є різновидом кріо-ЕМ, яка дозволяє отримувати тривимірні зображення біологічних зразків. Цей метод використовується для вивчення структури клітин, клітинних органел та інших біологічних об’єктів.

Для проведення КЕТ серія двовимірних зображень зразка, отриманих за допомогою кріо-ЕМ, піддається комп’ютерному аналізу, в результаті якого створюється тривимірна реконструкція зразка. КЕТ дозволяє отримувати зображення з дуже високою роздільною здатністю, що дозволяє детально вивчати структуру біологічних молекул.

5. Застосування кріоелектронної мікроскопії

Кріо-ЕМ широко використовується в багатьох галузях біології, включаючи:

* Структурна біологія: кріо-ЕМ використовується для вивчення структури білків, нуклеїнових кислот та інших біологічних молекул.
* Клітинна біологія: кріо-ЕМ використовується для вивчення структури клітин, клітинних органел та інших клітинних компонентів.
* Вірусологія: кріо-ЕМ використовується для вивчення структури вірусів та вірусних частинок.
* Медицина: кріо-ЕМ використовується для вивчення структури бактерій, паразитів та інших патогенів, а також для розробки нових лікарських засобів.

Висновок

Кріоелектронна мікроскопія є потужним інструментом для вивчення біологічних структур. Ця технологія дозволяє отримувати детальні зображення біологічних молекул та їх комплексів, а також тривимірні реконструкції біологічних об’єктів. Кріо-ЕМ широко використовується в багатьох галузях біології, включаючи структурну біологію, клітинну біологію, вірусологію та медицину.

Часті запитання

1. Що таке кріоелектронна мікроскопія?
2. Як працює кріо-ЕМ?
3. Які переваги та недоліки кріо-ЕМ?
4. Що таке кріоелектронна томографія?
5. Де використовується кріо-ЕМ?

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 23 12 2023. Поданий під Технології. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.