Aplicação do Grafeno Monocamada em Grades de Microscopia Crio-Eletrônica para Determinação de Estruturas de Alta Resolução
November 10th, 2023
A aplicação de camadas de suporte a grades de microscopia eletrônica criogênica (crioEM) pode aumentar a densidade de partículas, limitar as interações com a interface ar-água, reduzir o movimento induzido pelo feixe e melhorar a distribuição das orientações das partículas. Este artigo descreve um protocolo robusto para o revestimento de grades de crioEM com uma monocamada de grafeno para melhorar a preparação de amostras criogênicas.
Um desafio comum na preparação de amostras por microscopia crio-eletrônica é a localização de partículas na interface ar-água, fazendo com que as partículas adotem orientações preferenciais e desnaturem. Em vez disso, é melhor ter as partículas apoiadas na superfície da grade, que o filme fino suporta, como o grafeno, promove. Outro desafio é a exigência de concentrações de amostra relativamente altas, o que também poderia ser resolvido pelo grafeno.
As grades revestidas com grafeno fornecem inúmeras vantagens para a determinação da estrutura crioEM, mas historicamente têm sido difíceis de fabricar internamente de forma reprodutível, bem como o custo proibitivo para comprar comercialmente. Este protocolo permite a deposição robusta de grafeno monocamada, diminuindo assim a barreira para os usuários que empregam essas grades em suas pesquisas. O grafeno é único por causa de suas propriedades materiais.
É uma monocamada de carbono e, portanto, exibe um ruído de fundo mínimo. Outros suportes de grade crioEM, como uma fina camada de carbono amorfo ou flocos de óxido de grafeno, não podem ser aplicados como uma única monocamada e contribuem com mais sinal de fundo. Agora que estabelecemos um protocolo robusto para a aplicação de grafeno a grades crioEM, gostaríamos de buscar a funcionalização de grades revestidas de grafeno com alças de afinidade para captura on-grid diretamente de lisados celulares.
Isso poderia aliviar outro gargalo na preparação de amostras de crioEM.
View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos
Visão Geral
Este artigo apresenta um protocolo para revestir grades de microscopia eletrônica criogênica (cryoEM) com uma monocamada de grafeno. O uso de grafeno melhora a densidade de partículas, minimiza as interações com a interface ar-água e melhora a distribuição de orientação das partículas.
Componentes Principais do Estudo
Área da Ciência
- Microscopia eletrônica criogênica
- Ciência de materiais
- Técnicas de preparação de amostras
Fundo
- A localização das partículas na interface ar-água é um desafio comum na cryo-EM.
- Orientações preferenciais podem levar à desnaturação das partículas.
- Suportes de grafeno podem ajudar as partículas a repousarem na superfície da grade.
- Historicamente, as grades revestidas com grafeno têm sido difíceis e caras de fabricar.
Propósito do Estudo
- Fornecer um protocolo robusto para a deposição de grafeno monocamada em grades cryoEM.
- Baixar as barreiras para os pesquisadores utilizarem grades revestidas com grafeno.
- Melhorar as vantagens da determinação da estrutura cryo-EM.
Métodos Utilizados
- Desenvolvimento de um protocolo para revestimento de grafeno.
- Avaliação da densidade e orientação das partículas.
- Comparação de grades revestidas com grafeno e grades tradicionais.
- Avaliação da reprodutibilidade na fabricação da grade.
Principais Resultados
- Grades revestidas com grafeno melhoram significativamente a localização das partículas.
- Densidade de partículas aprimorada permite melhor determinação da estrutura.
- Protocolo robusto facilita a fabricação in-house de grades de grafeno.
- Custos mais baixos e melhor acessibilidade para os pesquisadores.
Conclusões
- O uso de grafeno em grades cryo-EM aborda desafios-chave na preparação da amostra.
- Este protocolo permite uma adoção mais ampla de grades revestidas com grafeno na pesquisa.
- As propriedades únicas do grafeno melhoram as capacidades da cryo-EM.
Perguntas Frequentes
Chapters in this video
0:00
Introduction
1:35
Preparing MMA‐Coated CVD Graphene for Fabrication of Graphene‐Coated CryoEM Grids
3:27
Preparing Grid‐Sized MMA‐Coated CVD Graphene Squares for Attaching to CryoEM Grids
5:14
Fabricating Graphene‐Coated Cryo‐EM Grids Using Grid‐Sized MMA‐Coated CVD Graphene Squares
