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冷凍電鏡是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、高分子材料等。樣品經(jīng)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(tǒng)放入電鏡內(nèi)的冷臺（溫度可至-185℃）即可進(jìn)行觀察。冷凍電鏡中的冷凍技術(shù)可以瞬間冷凍樣品，并在冷凍狀態(tài)下保持和轉(zhuǎn)移，使樣品大限度保持原來性狀，得出的數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)成功率才更高。
其原理是在解析生物大分子及細(xì)胞結(jié)構(gòu)的核心是透射電子顯微鏡成像，其過程包括樣品制備、透射電子顯微成像、圖像處理及結(jié)構(gòu)解析等幾個步驟。樣品經(jīng)過在液氮中的冷凍固定，使得生物大分子中的水分子以玻璃態(tài)的形式存在，保持低溫，將樣品放入顯微鏡，高度相干的電子作為光源從上面照射下來，透過樣品和附近的冰層，受到散射，利用探測器和透鏡系統(tǒng)把散射的信號成像記錄下來，在進(jìn)行信號處理，后利用三維重構(gòu)技術(shù)得到樣品的三維結(jié)構(gòu)。
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