冷凍電鏡技術測定結構的幾種方法：X射線晶體學、NMR、和冷凍電鏡技術各有優缺點，將這幾種方法結合共同研究結構與功能將使結構生物學家對所研究的分子有更為全部的理解，而這些信息是單用任何一個方法所無法獲得的。將X射線晶體模型與經電鏡獲得的密度圖重合可以對電鏡三維重構的結構作更詳盡的解釋，例如將牛的水通道（AQP1,與人的有90%同源性）的高分辨率的晶體結構與先前用冷凍電鏡技術重構出來的人的中等分辨率水通道的三維結構進行比較，可以進一步確定冷凍電鏡獲得的中等分辨率的結構，同時也顯示出了冷凍電鏡技術的優勢和局限性。另一方面，較低分辨率的電鏡三維重構模型可以用來解釋病毒或大分子的晶體結構。而且，將X射線晶體的精細結構與冷凍電鏡的重構模型結合構建生物大分子復合物在發揮功生物學功能過程中出現的構像變化模型。這很大程度增加了我們對于復雜分子的活動機制的理解。電子顯微技術，成像技術，計算機技術，生物信息技術等不同學科的結合，將為我們提供研究生命現象與本質的強有力的手段。冷凍電鏡“分辨率改變”使其成為獲得優于3?結構的常規技術。南京單顆粒冷凍電鏡技術應用

冷凍電鏡技術的應用情況：近年來，冷凍電鏡技術在全球范圍被大眾所熟知，并且被越來越多的學術界和跨國制藥企業所采用。在藥物研發方面，多個跨國公司已經將冷凍電鏡技術用于藥物發現。雖然冷凍電鏡技術屬于前沿技術，但目前已經有利用冷凍電鏡基于結構研發的藥物進入臨床試驗。冷凍電鏡技術在藥品開發過程中的應用實例，進一步說明該技術在藥品（生物制品）的質量方面有前瞻性的意義。在回顧技術應用的同時，也看到了未來冷凍電鏡技術在新藥研發方面的幾個前瞻方向。我們相信冷凍電鏡在基于結構的藥物設計、生物制劑高級結構表征、冷鏈運輸過程中的質量控制中將發揮越來越重要的作用。南京單顆粒冷凍電鏡技術應用冷凍電鏡技術可以通過揭示細胞里發生的生命過程細節，幫助人們了解很多有意思的生物學現象。

冷凍電鏡技術在結構生物學中的應用：冷凍電鏡技術主要應用在單個蛋白質分子結構的分析方面。此外，冷凍電子顯微鏡技術還將普遍應用于細胞組織的超微結構解析，對解開生命活動的規律和機制等奧秘會產生更大影響。有人創造了利用冷凍電鏡單顆粒分析技術解析至近原子分辨率的分子量較小的生物大分子的記錄。施一公研究組解析了γ-secretase蛋白質和RyR-1蛋白質。研究組解析了Mammalianrespirasome蛋白質。隨著越來越多蛋白質神秘面紗的揭開，我們可以更好地解釋各種各樣的生命活動發生的原因和機理。利用冷凍電鏡技術觀察到的蛋白質結構，我們可以定向改造或構建新的蛋白質用于科研或醫療領域。

低溫透射電鏡技術的應用：膠束體系對于濃度、pH、添加劑種類等液相環境條件的變化非常敏感，如果是干燥狀態其結構與有液相完全不同，因此必須用低溫透射電鏡表征其結構。通常情況下，膠束有球狀、囊泡狀、棒狀、層狀、六角束狀、洋蔥狀、蠕蟲狀等多種形狀，應用低溫透射電鏡技術，囊泡、膠束的結構可以被原位的真實呈現出來，可清晰地觀察到囊泡的完整性、分布、大小、融合等情況，而在普通電鏡條件下，干燥后的囊泡的形狀、結構很容易發生變化。同樣，低溫透射電鏡也能夠有效保持聚合物在液相的形態，可清晰地觀察到聚合物的形態及聚集狀態。目前，低溫透射電鏡在生物大分子的成像尤其是蛋白結構的解析方面已經取得了諸多突破的成果，相信在化學分子材料領域也會展現很好的應用前景?；诮Y構的藥物設計已經逐漸成為藥物開發設計的主流，與此同時冷凍電鏡技術也在蓬勃發展。

冷凍電鏡技術之冷凍蝕刻電子顯微鏡：冷凍蝕刻電鏡技術是從50年代開始發展起來的一種將斷裂和復型相結合的制備透射電鏡樣品技術，亦稱冷凍斷裂或冷凍復型，用于細胞生物學等領域的顯微結構研究。冷凍蝕刻電鏡的優點：①樣品通過冷凍，可使其微細結構接近于活的狀態;②樣品經冷凍斷裂蝕刻后，能夠觀察到不同劈裂面的微細結構，進而可研究細胞內的膜性結構及內含物結構;③冷凍蝕刻的樣品，經鉑、碳噴鍍而制備的復型膜，具有很強的立體感且能耐受電子束轟擊和長期保存。冷凍電子顯微鏡技術之樣品成像：低劑量輻照成像，普通樣品材料在進行表征時，電子劑量越高成像質量越好。南京單顆粒冷凍電鏡技術應用

冷凍電鏡技術將在研究對象、分辨率水平和研究方法等各個方面取得重大進展。南京單顆粒冷凍電鏡技術應用

單顆粒冷凍電鏡技術二維圖像分析——顆粒圖像的匹配與分類：二維顆粒圖像的分類是獲取三維結構過程的第一步。對二維圖像的分析包括兩部分：顆粒圖像的匹配和顆粒圖像的分類。匹配的過程通常會對顆粒圖像應用一些變換操作，通過關聯函數去判斷不同顆粒圖像之間的相似程度。圖像匹配的算法主要分為兩種，即不依賴模型的方法和基于模型的方法，取決于是否存在利用樣本先驗信息得到的模板。隨著圖像匹配的完成，顆粒圖像需要進行分類。主要利用多元統計分析和主成分分析方法等算法，其他流行的二維顆粒分類技術還有神經網絡分類，將圖像在二維空間自組織映射(self-organisingmapping，SOM)再進行分類和排序。二維圖像分析的目的是，首先通過圖像匹配消除旋轉和平移的誤差，利用類內緊致、類間離散的原則進行圖像分類，較終可以對類內顆粒圖像進行平均，提高信噪比，從而實現對高分辨率三維結構的構建。南京單顆粒冷凍電鏡技術應用

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