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中国科学家揭示减少冷冻切片损伤新方法
来源: 中国科学报      时间：2023-08-02 02:52:41


(资料图片仅供参考)

7月31日，中国科学院生物物理研究所章新政课题组在国际期刊《结构》发表新研究成果，使用定量分析方法，揭示降低聚焦离子束电压减少其对冷冻切片的损伤。

在这项研究中，研究人员建立了一个新方法可以定量测定离子束对细胞切片中蛋白质的损伤。该方法运用断层重构，将离子束减薄切片中的蛋白质颗粒按其离上下两个表面的距离分组并做三维重构，随后计算出每一个组中蛋白质成像的平均信噪比。这一数据不仅体现了不同组中蛋白质成像的数据质量，并且定量代表了离子束对离两个表面不同距离的蛋白质的损伤程度。

研究发现，离子束在细胞切片表面50纳米深度内会造成不可忽略的损伤，其损伤程度在表面相当于辐照了大于16电子/平方埃，而在50纳米处，相当于辐照了3.5电子/平方埃。这意味着，切片厚度小于100纳米时，来自上下表面的损伤会在切片中央叠加，进而造成大于辐照了7电子/平方埃的损伤。为突破损伤深度对切片最小厚度的限制，通过进一步的研究发现，将离子束的电压降低到8kV，可以将损伤层厚度减少至30纳米以下。

FIB切片辐照损伤的定量分析

该研究不仅提供了一个定性判断切片质量的工具，还为减少切片中的离子束损伤提出了方案，有助于原位结构解析分辨率的进一步提升。

中国科学院生物物理研究所的章新政研究员为该论文的通讯作者，中国科学院生物物理研究所博士研究生杨琦和博士后吴春玲为共同第一作者。论文中的病毒样品由中国农业大学的孟赓团队和张跃平团队友情提供。该工作受到国家重点研发计划、国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导科技专项（B类）、中国科学院基础前沿科学研究计划等资助。

https://doi.org/10.1016/j.str.2023.07.002

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