3-in-1显微镜艾滋病生物分子结构决定

物理学家来自荷兰代尔夫特科技开发出了一种3-in-1显微镜光束,电子束和离子束共同努力,从生物样品剪下特定的切片。这些片是不可或缺的生物分子研究新一代的药物。该发明发表在《华尔街日报》12月1日eLife。

生物分子在细胞中

健康和疾病的基础可以追溯到在细胞内的功能或无功能的生物分子,如蛋白质。研究这些分子药物的发展至关重要。2017年,诺贝尔化学奖授予发明者的显微镜技术,可以揭示最小的、最复杂的生物分子。

这种所谓的cryo-transmission电子显微镜(cryo-TEM)使用电子束图像中单个生物分子细胞,几乎原子尺度。要做到这一点,必须迅速冷冻细胞低温下(通常是-170°C)和包含目标生物分子的极薄的切片必须削减。在实践中很难确切地削减在正确的地方。

三个包

博士生她女儿Boltje已经开发出一种技术,同时使用三个显微镜技术研究细胞。通过将目标生物分子的荧光标签,它照亮,这一片裁剪后荧光的位置,后与cryo-TEM可以进一步调查。使用cryo-TEM蛋白质和其他生物分子的研究近年来激增。Boltjes的发明使这种cryo-TEM更容易和更精确的研究。使这一切成为可能,同时Boltje三光束集中在生物样品:光束照亮了荧光染料,电子束在纳米尺度放大,和离子束切薄片。

技术成就

首席研究员雅各布Hoogenboom:“我们减少厚度0.1微米片从10000立方微米的细胞在正确的地方。在真空和-170°C。从技术上讲,这是一个成就。”Previously it was necessary to examine the sample in separate microscopes, after which researchers had to superimpose the data from these microscopes. Alternatively, they cut out a ‘random’ set of slices in the hope that one of them contained the wanted biomolecule.

Boltje,他是一个工业博士生在荷兰代尔夫特科技和显微镜公司Delmic,开发出技术与细胞生物学家从荷兰合作,德国、澳大利亚和美国,作为他们的最终用户会立即应用系统研究蛋白质。“我特别骄傲的易于使用的系统。你看到屏幕上的荧光,你朝它导航,和一个按钮的推的显微镜削减了一片。”

Delmic一直致力于结合光与电子显微镜有一段时间了。Hoogenboom:“她女儿已经表现出光、离子、电子和低温冷却可以聚在一起在一个真空系统。三个原型现在将由其他组织使用。我们面临的挑战是进一步发展的技术,也许把它长期市场。”

参考:Boltje DB, Hoogenboom JP, Jakobi AJ, et al .低温,同步荧光、电子,和离子束显微镜。eLife。2022;11:e82891。doi:10.7554 / eLife.82891

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