冷冻电镜改变了什么

学术差距会由于科学仪器而拉开吗?
答案是肯定的 , 截至2017年的诺贝尔奖自然科学获奖项目中,因发明科学仪器而获奖的占11% 。其中72%的物理学奖、81%的化学奖和95%的生理学或医学奖都是借助尖端科学仪器来完成的 。
【冷冻电镜改变了什么】

冷冻电镜改变了什么

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回到冷冻电镜本身,它是最近几年来生物学里比较热门的技术之一 , 是电子显微镜的一种 。简单来讲,就是能把样品速冻落后行视察,这样干扰更小精度更高 。它是研究蛋白质结构的重要工具,一经问世就成了科研人员的最好拍档 。
蛋白质是一切生命的物资基础,生命活动本质上都是蛋白质功能的体现,为了了解蛋白质的功能,从而解开生命的奥秘,就必须先了解蛋白质的结构,但是这其实不容易 。
蛋白质这类大份子直径长不过100nm并且相邻原子间距不超过1nm , 而可见光的最短波长也有380nm , 也就是说,不管是人眼还是一般的光学显微镜都没法看清蛋白质的结构 。在冷冻电镜之前,科研人员采取X射线射击份子样品,得到衍射照片,通过照片来分析大份子的微观结构 。
这类方式有个前提条件是需要样品份子能够结晶,构成稳定的有序晶体 。而蛋白质大份子由于份子链太长,非常容易扭曲缠结 , 因此难以结晶 。因此,不需要结晶就可以拍照的电镜应运而生 。可是大份子又由于布朗运动难以固定 , 所以有科学家想到了用低温冷冻的方式固定大份子,进行拍照 。拍到的照片经过电脑处理,得出大份子的3D模型 。
从冷冻电镜诞生至今,使用此技术解析出的蛋白质结构已经超过一万种 , 这些成果极大地推动了生命科学的进步 , 同时也为很多疫苗和药物的研发提供了帮助 。例如近几年投入使用的多款新冠疫苗,之所以能够如此快速地研发 , 离不开科研人员利用冷冻电镜解析出新冠S蛋白结构,从而提升了疫苗开发的针对性 。
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