冷冻电镜样品怎么冻？投入冷冻技术全解析

在冷冻电镜技术中，样品冷冻质量直接决定最终成像分辨率。投入冷冻法（Plunge Freezing）作为很常用的冷冻固定技术，以其操作简便、成本低廉的优势，成为单颗粒分析的方法。

投入冷冻技术原理

投入冷冻技术通过将样品载网直接投入-196℃的液态乙烷/丙烷中，实现超高速冷却，使样品中的水形成非晶态冰（玻璃态冰）而非破坏性的六方晶冰。

关键步骤：

• 样品应用：将3-5μL样品滴在电镜载网上

• 滤纸吸样：用滤纸从边缘吸除多余液体，形成薄液膜

• 快速投入：机械臂快速将载网投入液态乙烷中

• 液氮保存：将冷冻后的样品转移至液氮中存储

技术优缺点分析

优势：

• 操作简单快速，单个样品仅需几分钟

• 成本低廉，无需复杂设备

• 能够保存表面纳米结构

• 适合大批量样品的快速制备

局限性：

• 仅能处理＜200nm超薄层样品

• 厚样品内部易形成冰晶

• 需要优化样品浓度和缓冲条件

• 对样品均匀性要求较高

  
  

适用样品类型

投入冷冻技术特别适合以下样品：

• 病毒颗粒（流感病毒、新冠病毒等）

• 蛋白质溶液（膜蛋白、复合体等）

• 脂质体及纳米颗粒

• 核糖体及其他大分子复合物

• 单层细胞及细胞器悬液

手动 vs. 自动投入冷冻对比表

Leica EM GP2自动投入冷冻仪：

精准控制的冷冻专家

全自动机械控制和环境参数可编程设计，有效解决手动操作的不确定性问题。其内置的温湿度控制舱（4-60℃, 湿度最高99%）能有效防止样品溶液挥发，确保实验条件的高度重复性。

Leica EM GP2 可调整二次冷冻剂温度，在实现快速液化的同时，可定义不同的冷冻温度，获得更佳的冷冻结果。

应用案例展示

病毒颗粒

微管

细菌

细胞

核心功能：

• 环境参数可调：温度（4-60℃）和湿度（最高99%）精确控制

• 过程全自动：从吸滤到投入全程程序化操作

• 冷冻剂温度可调：快速液化，且可实现特定温度冷冻

• 高重现性：确保每个样品获得一致的冷冻条件

• 防污染设计：封闭式工作舱避免环境污染

• 用户友好：触摸屏控制，操作简单易学

该仪器特别适合病毒学研究和蛋白质结构分析，能够大幅提高样品制备成功率和数据质量，是单颗粒分析研究的理想选择。

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