February 6th, 2018
부정적인 얼룩 EM 고분자 구조를 시각화를 위한 강력한 기술 이지만 다른 얼룩 기법 샘플 종속 방식에서 다양 한 결과 얻을 수 있습니다. 여기 몇 가지 부정적인 얼룩 방법은 도전 시스템의 시각화를 태 클을 위한 초기 워크플로 제공 하는 자세히 설명 되어 있습니다.
이 비디오의 전반적인 목표는 음성 염색 투과 전자 현미경 샘플을 준비하기 위한 기술에 대한 여러 가지 변형을 보여주는 것입니다. 음성 염색은 EM 샘플의 품질을 신속하게 평가하는 가장 좋은 방법입니다. 일부 샘플에는 다양한 그리드 준비 기술이 더 잘 작동한다는 점을 인식하는 것이 중요합니다.
주어진 샘플에 가장 적합한 기법은 시행착오를 통해 결정되어야 합니다. 먼저 carbon sheet 방법을 사용하여 EM 그리드를 준비하고 함께 제공되는 텍스트 프로토콜에 설명된 대로 음성 염색 시약을 준비합니다. 탄소 시트로 코팅된 EM 그리드를 현미경 슬라이드에 위로 향하게 놓습니다.
슬라이드를 글로우 방전 장치로 설정하고 그리드를 친수성으로 렌더링하기 위해 30밀리암페어에서 최소 10초 동안 그리드를 처리합니다. 완료되면 방전 장치에서 샘플을 제거합니다. 그런 다음 한 쌍의 음압 핀셋을 사용하여 그리드의 가장자리를 잡습니다.
사이드 블롯 방법을 사용하여 염색하려면 먼저 3-5마이크로리터의 샘플을 지지 표면에 적용합니다. 샘플이 10초에서 1분 동안 그리드 표면에 흡착되도록 한 다음 그리드 가장자리를 여과지 시트에 대고 모세관 작용으로 액체가 분리되도록 합니다. 다음으로, 50마이크로리터의 초순수 방울 또는 적절한 휘발성 완충 용액을 실험실 필름 시트에 놓습니다.
그리드의 탄소 표면을 방울에 부드럽게 터치하고 작은 물방울을 그리드 표면으로 들어 올립니다. 그런 다음 그리드의 가장자리를 여과지 한 장에 대고 모세관 작용으로 액체가 분리되도록 합니다. 다음으로, 실험실 필름 시트에 50마이크로리터의 염색 시약 2방울을 떨어뜨립니다.
그리드의 탄소 표면을 방울에 부드럽게 터치하고 그리드의 상단 표면으로 작은 물방울을 들어 올립니다. 얼룩이 그리드 뒤쪽으로 이동하면 탄소 필름이 파손된 것이므로 폐기해야 합니다. 10-15초 후 그리드 가장자리를 여과지 한 장에 대고 모세관 작용으로 액체를 빼낼 수 있습니다.
이 염색 단계를 한 번 더 반복한 다음 그리드를 자연 건조시킵니다. 플릭 방법을 사용하여 샘플을 염색하려면 한 쌍의 음압 핀셋으로 그리드의 가장자리를 잡고 3-5마이크로리터의 샘플을 지지 표면에 적용합니다. 핀셋을 한 손으로 잡고 그리드가 반대쪽을 향하도록 약 45도가 되도록 각도를 조정하고 손목을 빠르게 튕겨 그리드 위에 있는 대부분의 물방울을 튕깁니다.
그런 다음 유리 파스퇴르 피펫을 사용하여지지 표면에 세척 용액 한 방울을 바르십시오. 방울을 튕겨내고 몇 번 반복하여 샘플을 세척합니다. 다음으로, 지지 표면에 염색 시약 한 방울을 바르고 다시 물방울을 튕겨냅니다.
이 염색 단계를 1-3회 반복하여 표본을 시각화하는 데 필요한 염색 깊이에 따라 합니다. 여과지 조각의 찢어진 가장자리를 그리드 가장자리에 대고 그리드를 자연 건조시켜 과도한 얼룩을 제거합니다. Rapid Flushing Method를 사용하여 샘플을 염색하려면 먼저 200 μL 피펫 팁에 30-70 μL의 염색을 추출합니다.
볼륨 다이얼을 돌려 5마이크로리터의 공기를 빨아들인 다음 5-30마이크로리터의 세척 시약을 빨아들인 다음 또 다른 작은 에어 갭을 빨아들인 다음 또 다른 5마이크로리터의 샘플을 빨아들입니다. 한 쌍의 음압 핀셋으로 그리드의 가장자리를 잡고 반대쪽을 향하도록 그리드의 각도를 약 45도 조정합니다. 한 번의 빠른 동작으로 피펫 팁의 전체 내용물을 탄소 코팅된 EM 그리드의 면을 가로질러 배출합니다.
필터 페이퍼 조각의 찢어진 가장자리를 그리드 가장자리에 대고 그리드를 자연 건조시켜 과도한 얼룩을 제거합니다. 음성 염색에 대한 이상적인 선택은 샘플에 따라 크게 달라집니다. 가장 일반적으로 사용되는 염색은 우라닐 아세테이트이지만 란탄족 염색도 사용할 수 있습니다.
깊이 파묻힌 샘플의 경우, 란탄족 기반 염색제인 툴륨 아세테이트 및 에르븀 아세테이트는 염색된 입자의 명백한 대비와 선명도로 판단할 때 우라닐 아세테이트와 동등한 품질의 음성 염색을 생성했으며, 툴륨 아세테이트는 에르븀 아세테이트보다 더 선명하고 선명한 이미지를 생성했습니다. 툴륨 아세테이트의 큰 입자 크기는 고배율에서 분명하게 나타나며, 이는 담배 모자이크 섬유 입자 샘플이 1% 툴륨 아세테이트로 착색되었을 때 표시됩니다. 툴륨 아세테이트를 사용하면 담배 모자이크 섬유 입자의 23 옹스트롬 반복을 눈으로 명확하게 볼 수 있습니다.
테스트된 다른 란탄족 염색 중 어느 것도 이 특징을 해결할 수 없었습니다. 이미징하기 어려운 또 다른 샘플은 근육 유래 C 단백질입니다. 이 샘플은 염색 방법에 따라 크게 다른 이미지를 생성합니다.
사이드 블롯 방법으로 염색하면 구형의 붕괴 된 날개와 같은 구조로 나타납니다. 플릭킹(flicking) 방법으로 그리드를 준비할 때, C 단백질은 끈의 구슬과 유사한 일련의 도메인으로 관찰됩니다. 이것은 실제 C 단백질 구조를 더 잘 나타냅니다.
일단 마스터하면 음성으로 염색된 샘플을 준비하는 데 약 1분 밖에 걸리지 않습니다. 각 샘플은 각 염색 기술에 다르게 반응한다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 새로운 샘플의 경우 최상의 접근 방식을 실험적으로 결정해야 합니다.
우라닐 염색 시약은 독성이 있고 약간의 방사성을 가지고 있다는 것을 잊지 마십시오. 적절한 쓰레기 흐름에 버리십시오.
이 기사는 음성 염색 전자현미경(EM) 샘플 준비를 위한 다양한 기술에 대해 논의하며, 다양한 샘플에 적합한 방법을 선택하는 중요성을 강조합니다. 동영상은 여러 가지 염색 기술을 시연하여 거대분자 구조를 시각화하는 데 있어 그 효과를 강조합니다.
Negative stain electron microscopy provides a rapid, low-resolution assessment of macromolecular complexes, enabling early-stage evaluation of sample quality and structural integrity before committing to high-resolution cryo-EM workflows. This capability supports target validation by allowing quick visualization of protein complexes, oligomeric states, and sample heterogeneity, which informs go/no-go decisions in discovery biology. The method’s adaptability to various staining conditions and substrates enhances reproducibility across diverse biological systems, reducing mechanistic ambiguity in preclinical target assessment.
Negative stain EM fits within the early discovery phase as a triage tool before resource-intensive techniques like cryo-EM or X-ray crystallography, particularly when assessing sample behavior under varying conditions.