Fabricación de rejillas monocapa recubiertas de grafeno para criomicroscopía electrónica
September 8th, 2023
Aquí, describimos un protocolo para aplicar una sola monocapa de grafeno a rejillas de microscopía electrónica y cómo prepararlas para su uso en la determinación de la estructura crioEM.
En la actualidad, la conservación óptima de las muestras biológicas es un reto importante en la obtención de estructuras CryoEM de alta resolución. Durante el proceso de preparación de la muestra, las muestras se exponen a la interfaz hidrofóbica aire-agua, que tiene efectos desnaturalizantes en las muestras y puede hacer que las muestras estables adopten una orientación preferencial en el hielo, lo que impide la determinación de la estructura de alta resolución. El recubrimiento de las rejillas CryoEM con una fina capa de carbono similar al óxido de grafeno blando se ha utilizado comúnmente para abordar problemas relacionados con las interacciones con la interfaz aire-agua.
Sin embargo, estas capas a menudo aumentan el ruido de fondo en nuestras imágenes, lo que compromete las resoluciones de nuestra estructura. El recubrimiento de la rejilla con una monocapa de grafeno logra una protección similar sin introducir un ruido de fondo significativo. El uso de rejillas CryoEM recubiertas de grafeno puede ayudar a superar los problemas relacionados con las interacciones con la interfaz aire-agua, sin embargo, las rejillas de grafeno comerciales son costosas y muchos laboratorios consideran que las rejillas de grafeno son demasiado complicadas de preparar internamente.
Los investigadores en el campo de CryoEM ahora pueden usar este protocolo paso a paso para reproducir docenas de grafenos de alta calidad completamente producidos en un día.
Visión general
Este estudio aborda el desafío de preservar de manera óptima las muestras biológicas para la microscopía de crio-electrones de alta resolución (cryo-EM). Los autores presentan un protocolo para recubrir las rejillas de EM con una monocapa de grafeno para minimizar el ruido de fondo y mejorar la integridad de la muestra durante la obtención de imágenes.
Componentes clave del estudio
Área de investigación
- Microscopía de crio-electrones
- Preservación de muestras en imágenes biológicas
- Aplicaciones de grafeno en microscopía
Antecedentes
- La preservación de muestras biológicas es crucial para las estructuras de cryo-EM de alta resolución.
- Los recubrimientos de carbono tradicionales pueden aumentar el ruido de fondo en las imágenes.
- El grafeno proporciona una capa protectora sin comprometer la calidad de la imagen.
Métodos utilizados
- Aplicación de una monocapa de grafeno a las rejillas de EM
- Técnicas de imagen de crio-EM
- Uso de aplicadores de recubrimiento giratorios caseros y varios agentes de limpieza
Resultados principales
- Las rejillas recubiertas de grafeno muestran un ruido de fondo reducido en las imágenes.
- El método permite la producción masiva de grafeno de alta calidad en un solo día.
- Las rejillas de EM demuestran una preservación y concentración efectivas de muestras biológicas.
Conclusiones
- El protocolo proporciona un enfoque sencillo para que los laboratorios produzcan rejillas de EM recubiertas de grafeno.
- Este avance mejora el potencial para mejorar la imagen de cryo-EM en la investigación biológica.
