中国教育装备采购网 【立即登录】 【免费注册】
资讯
专题
人物访谈
政府采购
产品库
求购库
企业库
院校库
案例·技术
会展信息
行业日历
体采通

专题推荐|低压透射电子显微镜LVEM在病毒学研究中的应用

中国教育装备采购网 2020/2/19 11:46:16 围观628次 我要分享

  病毒作为一种病原体一直受到学术界的广泛关注。然而由于病毒通常尺寸较小,传统的光学显微镜往往难以满足其形态观测的需求,这使得高分辨率的透射电子显微镜成为了当前病毒学研究的一个重要手段(图1),可以用来研究病毒的结构和成分。

  目前使用的透射电子显微镜进行病毒颗粒的检测和识别仍面临着巨大的挑战。这是因为病毒的主要组成部分多为含碳的轻元素有机物,这类样品很容易被高能电子束穿过,造成其光学衬度较低,且由于共价键化合物的低稳定性使得其在传统电子显微镜的高加速电压 (一般为80-200 kV) 下非常不稳定,不适合直接进行观察。因此病毒的形态学观察一般采用负染色成像技术,需要在观测前对样品进行复杂的负染操作,占有大量的时间,且可能会掩盖掉一些病毒的形貌特征,造成使用透射电子显微镜观测病毒的门槛较高。

专题推荐|低压透射电子显微镜LVEM在病毒学研究中的应用

图1. (A)80 kV 和 (B)5 kV加速电压下透射电子显微镜下观测到的SV40感染的小鼠胰腺切片(Microscopy Research and Technology, DOI:10.1002/jemt.20603)

  为了解决这一难题,低压透射电子显微镜(Low Voltage Electron Microscope, LVEM)应运而生。LVEM突破了传统透射电子显微镜的80 kV加速电压的最低限,研究人员可在低压下观察轻质生物样品,无需染色,简化了样品制备流程;同时该设备可在保证高图像对比度的前提下,使用温和的加速电压进行病毒形态学的检测和识别,能够识别以往可能被污渍和负染的瑕疵所掩盖的病毒特征。Delong Instruments公司的LVEM 5&25是一类专门针对低电压设计研发出的透射电子显微镜。LVEM使用特殊设计的倒置式肖特基(Schottky)场发射电子枪,提供高亮度高相干性的电子束,这种低能电子束与样品的相互作用比传统透射电子显微镜中的高能电子要强得多,使得电子被轻质有机材料强烈散射,导致了特征的异常分化(Microscopy Research and Technology, DOI: 10.1002/jemt.22428)。在病毒学研究方面,该设备最大放大倍数高于通常观测病毒所需要的大约50,000倍的放大率,且依然保持不错的分辨率(<2 nm),可满足病毒形态和结构研究的需求。相比于高电压,5kV 的加速电压提供的电子束与样品的作用更强,对密度和原子序数有更高的灵敏度,对低至0.005 g/cm3的密度差别仍能得到很好的样品图像对比度,有效提高了轻元素样品的成像质量,适合针对病毒学的研究。需要指出的是,LVEM 25与LVEM 5建立在相同的平台之上,前者在一个稍高的加速电压下工作,在满足轻元素样品观测的要求下可进一步提高终的图像分辨率。

专题推荐|低压透射电子显微镜LVEM在病毒学研究中的应用

图2. LVEM 5的结构示意图(A)和小鼠心脏超微结构成像 (B) 。(Microscopy Research and Technology, DOI:10.1002/jemt.22659)

  LVEM 5&25显微镜可用于检测腺病毒(图3A)、HIV(图3B)、轮状病毒(图3C)、球状病毒(图3F)、棒状病毒(图3 G-H)、星形病毒、杯状病毒、诺瓦克样病毒、疱疹病毒和乳头瘤病毒等。另外对于类病毒载体的研究,LVEM 5&25也是一项利器。它能够在不负染的情况下直接观测类病毒载体的形态,帮助研究者快速筛选载体,解决传统电镜制样难,机时紧张等问题(Journal of Nanobiotechnology, DOI: 10.1186/s12951-016-0241-6)。

专题推荐|低压透射电子显微镜LVEM在病毒学研究中的应用

图3. (A-C) LVEM 5观察多种非负染的病毒样品; (D-E) LVEM 5&25 实物图; (F-H) LVEM 25观察多种负染后的病毒样品。 图片来源于网络 (www.lv-em.com)

  LVEM的高对比度成像技术匹配快速的时间-图像周期、高通量研究,可作为一种快速诊断方法,用于识别病毒感染源和辅助病理研究,是快速检测具有公共卫生重要性病原体的有力工具。

  LVEM 5&25 更是一台多种功能集成的电子显微镜,具有四种不同的成像模式——透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、扫描透射电镜(STEM)和电子衍射(ED),能够为病毒学研究工作者同时提供多种表征所需的成像模式,全面的对病毒样品的结构和成分进行分析(图4)。

专题推荐|低压透射电子显微镜LVEM在病毒学研究中的应用

图4. 使用LVEM 5 对HIV膜蛋白结构同时进行(A)TEM和(B)ED分析。(Journal of Virology,DOI:10.1128/JVI.01526-19.)

  除了拥有高质量成像和多功能集成的特点外,LVEM 5&25的体积小 (无需专业实验室),维护费用低廉(无需冷却水和专用电源),在使用期间基本不会产生任何额外的费用,大大降低了研究所需的成本。另外它采用了真空自闭锁技术,换样仅需3分钟,降低了仪器操作难度,对广大的非专业用户变得更加友善。我们相信随着低压透射电镜的不断发展,LVEM 5&25将成为一个强有力的工具,使得病毒形态的观测变得越来越简单,更多以往被传统电镜所忽略的细节结构信息将被挖掘出来,极大的提高研究人员对病毒结构和成分的认知,为人们的科研和生活服务

点击进入QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司展台查看更多 来源:中国教育装备采购网 作者:Quantum量子科学仪器贸易(北京)有限公司 责任编辑:张肖 我要投稿
2020全国教育装备云展会
采购网二维码

扫一扫,欢迎关注

教育装备采购网官方微信

掌握教育装备行业最新、最权威资讯

相关阅读

  • OPTON微观世界|扫描电镜下的人工血管

    OPTON微观世界|扫描电镜下的人工血管
    中国教育装备采购网08-25
    心脑血管疾病是人类健康的重大威胁之一。心脑血管疾病是50岁以上中老年人健康的常见病,具有高患病率、高致残率和高死亡率的特点,当今时代即便也逐渐...
  • 问传统求新知——用扫描电镜揭开铝电解抛光表面的各向异性纳米图案的神秘面纱

    问传统求新知——用扫描电镜揭开铝电解抛光表面的各向异性纳米图案的神秘面纱
    中国教育装备采购网08-04
    金属的电解抛光,是一种传统而常用的表面处理技术,通过可控的电化学反应使金属表面溶解(凸起部分溶解速度快)来降低表面粗糙度。利用电解抛光技术,...
  • OPTON讲堂 | SEM中液体封装技术的应用

    OPTON讲堂 | SEM中液体封装技术的应用
    中国教育装备采购网07-08
    扫描电镜(SEM)在现代科学研究以及工业生产的应用十分广泛,其对于样品的要求往往是固体样品。但是随着科学研究的深入发展以及工业产品的丰富,往往需...
  • 震惊!用扫描电镜竟可以做这种事儿……

    震惊!用扫描电镜竟可以做这种事儿……
    中国教育装备采购网07-01
    通用级聚苯乙烯(general-purposepolystyrene,GPPS)是无色透明的热塑性塑料,由于其质硬而脆、机械强度不高、耐热性较差且易燃,严重影响了它的使用,...
  • ZEISS 电镜观察口罩的内部构造

    ZEISS 电镜观察口罩的内部构造
    中国教育装备采购网07-01
    华夏四大发明对世界进步产生的深远影响可谓是震撼寰宇,可是大家知道吗,首先开始使用‘口罩’的也是中国哦!古时候,宫廷里的人为了防止粉尘和口气污...
  • 技术线上论坛 | 5月21日《深入“探索”多功能台式低压透射电镜技术与应用—纳米材料、高分子、细胞生物学》

    技术线上论坛 | 5月21日《深入“探索”多功能台式低压透射电镜技术与应用—纳米材料、高分子、细胞生物学》
    中国教育装备采购网05-18
    [报告简介]透射电子显微镜(TEM)能够以极高的空间分辨率,观察样品的精细结构,从而广泛用于材料科学、以及纳米技术、半导体研究及生物学研究等领域中...
  • QD中国邀请您参加4月22日《台式低电压透射电镜,专为生物、医学、轻元素样品而来》线上讲座

    QD中国邀请您参加4月22日《台式低电压透射电镜,专为生物、医学、轻元素样品而来》线上讲座
    中国教育装备采购网04-20
    [报告简介]透射显微镜(TEM)作为一种高分辨率的成像设备,目前已经成为生物研究中不可缺少的鉴定手段。但是透射电镜目前主流的型号所用的电压均在80k...
  • 半导体先进封装,其实离我们不遥远

    半导体先进封装,其实离我们不遥远
    中国教育装备采购网03-25
    如果列举一下当代智能手机的几大前沿技术,那么屏幕下指纹识别一定在列。之所以这样笃定,是因为它不仅带来了全新的交互解锁方式,更是手机迈向「全面...
  • 版权与免责声明:

    ① 凡本网注明"来源:中国教育装备采购网"的所有作品,版权均属于中国教育装备采购网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国教育装备采购网"。违者本网将追究相关法律责任。

    ② 本网凡注明"来源:XXX(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

    ③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

    2020全国教育装备云展会