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“雙面神”結構薄膜在冷凍電鏡中的應用

“雙面神”結構薄膜在冷凍電鏡中的應用

第一作者:Liming Zheng

通訊作者:彭海琳教授、韋小丁研究員、王宏偉教授

通訊單位:北京大學、清華大學

DOI:10.1021/acsnano.1c06233

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近年來,冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)已成為揭示電子束流敏感生物分子和材料本徵結構的重要工具。然而,高解析度cryo-EM分析仍然受到樣品製備過程中控制不當的限制,因此迫切需要一種堅固的支撐膜材料來製備出理想的樣品。

“雙面神”結構薄膜在冷凍電鏡中的應用

圖1. 具有不對稱浸潤性的超清潔雙層Janus石墨烯薄膜。

文章要點1:在本文中,作者開發出一種雙層Janus結構石墨烯薄膜,該結構中頂層的石墨烯被功能化以與表面上的目標分子相互作用,而底層則保持完整以增強其力學穩定性。

文章要點2:研究發現,作者製備出的超清潔且原子層薄的雙層Janus膜一方面幾乎不產生額外的噪聲,另一方面還可減少cryo-EM成像過程中樣品的運動,從而可獲得表面官能團的原子級解析度表徵。

文章要點3:當在cryo-EM樣品製備中使用這種Janus膜時,可以直接對鋰枝晶進行成像,並以接近原子級的解析度對大分子進行重構。因此,這種雙層Janus薄膜是一種很有前景的載體材料,可用於高解析度的cryo-EM和EM成像。

“雙面神”結構薄膜在冷凍電鏡中的應用

圖2. 雙層Janus薄膜的表面結構操控。

“雙面神”結構薄膜在冷凍電鏡中的應用

圖3. 雙層Janus薄膜的力學穩定性和電子束阻抗。

“雙面神”結構薄膜在冷凍電鏡中的應用

圖4. 雙層Janus薄膜用於高解析度cryo-EM結構測定。

參考文獻

Liming Zheng, Nan Liu, Ying Liu, Ning Li, Jincan Zhang, Chongzhen Wang, Wenqing Zhu, Yanan Chen, Dongchen Ying, Jie Xu, Zi Yang, Xiaoyin Gao, Jilin Tang, Xiaoge Wang, Zibin Liang, Ruqiang Zou, Yuzhang Li, Peng Gao, Xiaoding Wei, Hong-Wei Wang, Hailin Peng, Atomically Thin Bilayer Janus Membranes for Cryo-electron Microscopy. ACS Nano. 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c06233.

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c06233

分類: 科學
時間: 2021-09-29

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