UltrAuFoil? 金微孔薄膜載網(wǎng)
這種新開發(fā)的超穩(wěn)定金支撐膜專為冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)設(shè)計(jì),可顯著減少冷凍樣品在成像過程中的移動(dòng)。這提升了圖像對(duì)比度與質(zhì)量,從而在使用更少數(shù)據(jù)的情況下獲得更優(yōu)的三維重構(gòu)結(jié)果。
在冷凍電鏡成像過程中,傳統(tǒng)的碳支撐膜會(huì)發(fā)生移動(dòng)——尤其是在電子束照射初期。這種移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致圖像模糊,使得小分子或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的生物大分子難以解析。
使用 UltrAuFoil?(由英國(guó)醫(yī)學(xué)研究理事會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(MRC LMB)的 Christopher J. Russo 博士與 Lori A. Passmore 博士設(shè)計(jì),Quantifoil Micro Tools 公司生產(chǎn)),可大幅降低樣品漂移。
項(xiàng)目 | 參數(shù) |
金箔厚度 | 約 500 ?(即 50 納米) |
金箔結(jié)構(gòu) | 規(guī)則方形陣列排列的微米級(jí)圓形孔洞 |
可用孔型 | R 1.2/1.3(其他型號(hào)可定制) |
TEM 載網(wǎng) | 300 目金網(wǎng)(其他規(guī)格可選) |
核心優(yōu)勢(shì)
· 超低漂移:金的高導(dǎo)電性 + 熱匹配設(shè)計(jì) → 成像期間樣品幾乎不動(dòng);
· 高分辨潛力:特別適合小分子(<100 kDa)或柔性復(fù)合物的結(jié)構(gòu)解析;
· 兼容自動(dòng)化:已整合進(jìn)主流 Cryo-EM 自動(dòng)采集流程(如 EPU, SerialEM)。
典型應(yīng)用
· 單顆粒冷凍電鏡(SPA)
· 小蛋白、膜蛋白、病毒衣殼等挑戰(zhàn)性樣品
· 需要高精度對(duì)齊的電子斷層掃描(Cryo-ET)
使用注意事項(xiàng)
· 必須調(diào)整聚焦策略(不能依賴 Thon rings);
· 建議新手先用標(biāo)準(zhǔn)碳膜練習(xí),再過渡到金膜;
· 成本高于碳膜,適用于對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量要求極高的項(xiàng)目。
Q1:為什么用金(gold)制作箔膜?
答:因?yàn)榻鹁哂懈邔?dǎo)電性、不氧化、抗輻照損傷,且其表面化學(xué)惰性、生物相容性好,非常適合高分辨冷凍電鏡。
碳膜在電子束下易充電、變形;而金導(dǎo)電性極佳,可迅速導(dǎo)走電荷,避免靜電漂移。
金在空氣中不氧化,長(zhǎng)期穩(wěn)定性優(yōu)于銅或鎳。
Q2:為什么金箔厚度是 500 ?(50 nm)?
答:400–500 ? 是最佳厚度——既能有效抑制樣品移動(dòng)(與更厚膜效果相當(dāng)),又能在常規(guī)濾紙吸 blotting 條件下形成足夠薄的冰層。若低于 400 ?,支撐性能會(huì)下降。
太薄 → 機(jī)械強(qiáng)度不足,易破裂;
太厚 → 冰層變厚,不利于高分辨成像;
50 nm 是穩(wěn)定性與冰層厚度之間的最優(yōu)平衡點(diǎn)。
Q3:為什么 TEM 載網(wǎng)也用金?
答:使用同種金屬可消除冷卻過程中因熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致的差異收縮,從而避免支撐膜幾何形變或張力變化。
若金膜貼在銅網(wǎng)上,降溫至液氮溫度(–196°C)時(shí),銅與金收縮率不同 → 膜起皺或撕裂;
全金系統(tǒng)(膜+網(wǎng))確保熱力學(xué)一致性,維持孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
Q4:如何儲(chǔ)存 UltrAuFoil??保質(zhì)期多久?
答:應(yīng)存放在載網(wǎng)盒中,置于避光、陰涼、低濕環(huán)境。雖無(wú)明確過期日,但建議兩年內(nèi)使用。
Q5:使用前是否需要處理?
答:無(wú)需預(yù)處理,開箱即用。但可通過標(biāo)準(zhǔn)輝光放電(glow discharge)或等離子體系統(tǒng)使其更親水,也可采用其他金表面改性方法。
注意:金本身疏水,對(duì)水溶液樣品鋪展不利,因此通常需做親水化處理。
Q6:如何設(shè)置電子束進(jìn)行數(shù)據(jù)采集?
答:推薦使用圓對(duì)稱電子束,中心對(duì)準(zhǔn)微孔,并覆蓋孔周圍一小圈金支撐區(qū)域。圖像應(yīng)在孔中心區(qū)域采集。
Q7:如何對(duì) UltrAuFoil? 聚焦?
答:由于金膜為晶體結(jié)構(gòu),無(wú)非晶區(qū),無(wú)法像碳膜那樣通過 Thon rings(振蕩對(duì)比度條紋)聚焦。推薦兩種簡(jiǎn)單方法:
開啟束傾擺動(dòng)(beam tilt wobble),最小化圖像位移;
移除物鏡光闌,在孔邊緣觀察金晶格的衍射斑點(diǎn),當(dāng)衍射斑與金晶格圖像相對(duì)位移最小時(shí),即為焦平面。
關(guān)鍵點(diǎn):傳統(tǒng)碳膜靠非晶背景產(chǎn)生 Thon rings 聚焦,而金膜是單晶或多晶,必須用衍射或束傾法聚焦。
Q8:如何校正像散(astigmatism)?
答:建議在使用 UltrAuFoil? 前,先用標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)樣品校正像散和束傾。
Q9:支持自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集嗎?
答:支持。已成功在 UltrAuFoil? 上通過束傾聚焦法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集。
Q10:UltrAuFoil? 是否易碎?
答:不比傳統(tǒng)碳膜更脆弱。但若用鑷子操作不當(dāng),或在快速冷凍(plunge-freezing)過程中破裂,會(huì)嚴(yán)重?fù)p害其穩(wěn)定性。僅建議在膜完整、均勻的網(wǎng)格區(qū)域采集數(shù)據(jù)。
Q11:能否在其上加一層非晶碳連續(xù)膜?
答:可以。標(biāo)準(zhǔn)的“浮膜轉(zhuǎn)移法”(float transfer)可用于將薄層非晶碳轉(zhuǎn)移到 UltrAuFoil? 上。
應(yīng)用場(chǎng)景:某些對(duì)金表面吸附性差的樣品(如小蛋白),可加碳膜增強(qiáng)附著。
貨號(hào) | 產(chǎn)品描述 | 規(guī)格 |
Q250AR2A | UltrAufoil? 有孔金膜,R 2/2, 200 Mesh, Au | 50片/包 |
Q350AR13A | UltrAufoil? 有孔金膜, R 1.2/1.3, 300 Mesh, Au | 50片/包 |
Q350AR1A | UltrAufoil? 有孔金膜, R 0.6/1, 300 Mesh, Au | 50片/包 |

