نوفمبر 10, 2023
يمكن أن يؤدي تطبيق طبقات الدعم على شبكات المجهر الإلكتروني المبرد (cryoEM) إلى زيادة كثافة الجسيمات ، والحد من التفاعلات مع واجهة الهواء والماء ، وتقليل الحركة التي يسببها الحزمة ، وتحسين توزيع اتجاهات الجسيمات. تصف هذه الورقة بروتوكولا قويا لطلاء شبكات cryoEM بطبقة أحادية من الجرافين لتحسين تحضير عينة التبريد.
يتمثل التحدي الشائع في تحضير عينة المجهر الإلكتروني بالتبريد في توطين الجسيمات عند واجهة الهواء والماء ، مما يتسبب في تبني الجسيمات للاتجاهات المفضلة وتشويهها. بدلا من ذلك ، من الأفضل أن تستقر الجسيمات على سطح الشبكة ، والتي يدعمها الغشاء الرقيق ، مثل تعزيز الجرافين. وثمة تحد آخر يتمثل في اشتراط تركيزات عالية نسبيا من العينات، وهو ما يمكن معالجته أيضا بالغرافين.
توفر الشبكات المطلية بالجرافين العديد من المزايا لتحديد هيكل cryoEM ، ولكن كان من الصعب تاريخيا تصنيعها داخليا بشكل متكرر ، فضلا عن التكلفة الباهظة للشراء تجاريا. يسمح هذا البروتوكول بالترسب القوي للجرافين أحادي الطبقة ، وبالتالي تقليل الحاجز أمام المستخدمين الذين يستخدمون هذه الشبكات في أبحاثهم. الجرافين فريد من نوعه بسبب خصائصه المادية.
إنها طبقة أحادية من الكربون وبالتالي تظهر الحد الأدنى من ضوضاء الخلفية. لا يمكن تطبيق دعامات شبكة cryoEM الأخرى مثل طبقة رقيقة من الكربون غير المتبلور أو رقائق أكسيد الجرافين كطبقة أحادية واحدة وتساهم في المزيد من إشارة الخلفية. الآن بعد أن أنشأنا بروتوكولا قويا لتطبيق الجرافين على شبكات cryoEM ، نود متابعة تشغيل الشبكات المطلية بالجرافين بمقابض تقارب للالتقاط على الشبكة مباشرة من محللات الخلايا.
هذا يمكن أن يخفف من عنق الزجاجة آخر في إعداد عينة cryoEM.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
تقدم هذه المقالة بروتوكولًا لتغليف شبكات الميكروسكوب الإلكتروني بالتبريد (cryoEM) بطبقة أحادية من الجرافين. استخدام الجرافين يزيد من كثافة الجسيمات، يقلل من التفاعلات مع واجهة الهواء-الماء، ويحسن توزيع اتجاه الجسيمات.
Sample preparation bottlenecks in cryo-electron microscopy (cryoEM) limit the throughput and reliability of high-resolution structure determination in early discovery and structural biology pipelines. The application of monolayer graphene to cryoEM grids addresses critical challenges of particle localization, orientation bias, and sample concentration requirements, directly impacting predictive confidence in target validation and mechanistic studies. Robust, reproducible graphene grid protocols enable broader enterprise adoption, supporting risk-adjusted portfolio advancement and efficient resource allocation.
Monolayer graphene grid preparation integrates into the cryoEM workflow from early discovery through lead identification and preclinical research, supporting hypothesis-driven structure determination and mechanistic insight.