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低电压、无负染,LNP成像新突破——生物型透射电镜LVEM

发布时间: 2022-04-15  点击次数: 565次

    在近期的新·冠疫情中,各类mRNA疫苗纷纷采用了LNP作为递送载体,有效避免了核酸被降解,提高了mRNA进入细胞的效率。在LNP的应用研究中,质量控制往往为重要也为困难的环。LNP的质量(如其包封率、载药量与稳定性)很大程度上取决于其囊泡的结构是否均匀、稳定,这就需要研究人员对LNP进行透射电镜成像,来直接观测LNP的囊泡结构、粒径等形态信息

 

    随着科研的进步,人们对成像仪器的要求与日俱增。但是即便在高分辨成像设备多如牛毛的今天,生物样品的透射电镜成像却直是个难题。所谓“电镜易得,样品难求”,如何制得个无损的电镜样品从而拍摄到清晰、高反差的生物样品图片,直是生物样品透射电镜成像中的大的难题。这个难题很大程度上是由透射电镜的高电压与制样中的染色/负染步骤导致的。

 

    负染是在使用传统透射电镜对生物样品成像时“不得不”采用的样品处理手段,但是负染的处理手段也会带来显著的问题:

    、就是生物样品制样复杂,在制样染色过程中,样品容易产生收缩、膨胀、破碎以及内含物丢失等结构改变;

    第二、重金属盐离子本身会对生物样品的形貌造成不可逆的损害,这种损害在传统制样过程很难避免;

    第三、负染所得的“负像”并不能真实地反映生物样品的形貌征,尤其对于LNP等囊泡结构,囊泡表面局部凹陷,可能会有少量染液遗留在凹陷处,或者载网表面有负染液残留的痕迹等,这些负染液在电镜观察时就会产生“假象”;

    第四、对于制样操作者的要求较高,生物样品的种类多种多样,而每种生物样品负染时佳的制样条件(重金属盐溶液的种类、浓度,染色的时间长短等)都不样。这就需要制样人员根据各自实验室的条件,在长时间地摸索与多次地试错来获取佳的制样条件,大量宝贵的时间和样品就这样浪费在染色制样条件的摸索中了;

    第五、传统透射电镜操作复杂,维护困难,而实验平台的透射电镜往往“时”难求,生物样品的佳观测时间往往较短,经常会出现获得好的生物样品,却发现电镜早要在周后才能预约的尴尬局面;

    后,即便已经采用了负染等手段,LNP类的囊泡生物样品还是非常脆弱的,在成像过程中经常会出现囊泡被长时间电子流照射给“轰碎”的状况,这就迫使操作者加快操作速度,更加手忙脚乱。

 

摆脱传统电镜桎梏的生物型透射电镜


    Delong Instrument公司推出的LVEM生物型透射电子显微镜(LVEM5&25)采用了5kV与25kV的低加速电压设计,次性地摆脱了上述所有的生物电镜成像难题,为生物样品的电镜成像提供便捷高效的解决方案。

 

高衬度:低能量电子对有机分子产生更强烈的散射,具有更高对比度

无需染色:突破以往生物/轻材料成像需要重金属染色的局限性。

高分辨率:无染色条件下能够达到1.5 nm的图像分辨率。

多模式:LVEM5能够在TEM、SEM、STEM三种模式中自由切换。

高效方便:真空准备只需要3分钟,空间小,环境需求低。

易操作且成本低:友好智能化操作界面,低耗材,低维护费用,无需业操作人员。

 

 

生物样品友好                              

 

    LVEM生物型透射电镜采用的5kV与25kV低电压设计,对生物样品不会造成任何损伤,与传统高压电镜相比,低电压反而提高了生物样品成像的衬度/反差;无需重金属染液负染,对于LNP等囊泡结构成像条件温和,摆脱了染液与负染过程本身可能对囊泡结构造成的损害,所得图像为“正像”,更加真实地展现囊泡的结构征

 

 

生物样品细节损失少

 

    如下图所示,传统高压透射电镜本身就会带来样品细节损失,在80-120kV下的透射电镜成像过程中,大量十几纳米尺寸的颗粒会直接被“击穿”。而LVEM生物型透射电镜采用的5kV与25kV低电压设计,不仅避免了传统高压透射电镜长时间照射对于生物样品的损害,还可以保留下更多地小有机颗粒图像,获得更多地细节

 

 

 

小型化设计,操作更加方便


    传统透射电子显微镜体积庞大,对放置环境有严格的要求,并且需要水冷机等外置设备。通常会占据整间实验室。LVEM电镜从根本上区别于传统电镜,尺寸较传统电镜缩小了90%,对放置环境无严格要求,无需任何外置冷却设备,可以安装在用户所需的任意实验室或办公室桌面。操作界面智能化,更加方便。

 

 

LVEM生物型电镜案例

 

    LVEM生物型透射电镜对生物样品成像友好,除了LNP之外,对于病毒颗粒、外泌体、噬菌体、DNA、细胞切片等生物样品的成像效果也非常秀,可以满足研究人员多样化的成像需求,且其操作简便,制样简单,是使生物科研工作者研究更加游刃有余的“科研器”。

 

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相关产品:

1、低电压台式透射电子显微镜-LVEM5(生物域)

https://www.chem17.com/product/detail/36852091.html

 

 

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