【摘要】 低温透射电镜在成像水溶液中的生物分子方面很有用。

冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)扩展了TEM的能力，允许对软物质(包括液体系统)的精细结构进行原位成像。近二十年来，冷冻透射电子显微镜(cryo-TEM)技术的发展和对两亲分子组装行为的理解取得了重大进展。

 

当溶解在溶剂中时，两亲性物质，包括表面活性剂、脂质和两亲性嵌段共聚物，自组装成具有各种形状的明确结构，如球形和蠕虫状胶束、囊泡、片层、海绵状相、纳米管、网络等。冷冻透射电镜可以提供近原位状态下复杂流体的高分辨率图像。样品嵌入玻璃化溶剂的薄层中，不会出现通常使用化学固定或染色干燥技术时出现的伪影。

 

低温透射电镜在成像水溶液中的生物分子方面很有用。冷冻透射电镜作为小角x射线和中子散射、光散射、流变学测量和核磁共振的补充工具，已成为研究溶液中两亲体原位组装结构的有力工具。

 

冷冻透射电镜在两亲嵌段共聚物、水凝胶和其他复杂软体系组装行为研究中的应用不断涌现。最近，洛奇的研究[1]证明，PB-b-PEO二嵌段共聚物可以在离子液体1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸([BMIM][PF6])中形成明确的胶束。

 

科研人员用冷冻透射电镜研究了两亲性共肽[2]、小肽[3]、和两亲性小杂化肽[4]自组装形成的水凝胶的组装行为。由两亲性共肽或小肽形成的水凝胶的一大优点是，通过调整多肽的二级结构，或利用肽分子内折叠事件，可以方便地设计其流变学和形态特性。

 

冷冻透射电镜将在提供纳米聚集体的详细结构信息，阐明其构建机制，从而帮助设计新的功能材料方面发挥重要作用。

 

1.P.K. Vinson, J. R. Bellare, H. T. Davis, W. G. Miller andL. E. Scriven, J. Colloid Interface Sci., 1991, 142, 74–91.

2.D.J. Pochan, L. Pakstis, B. Ozbas, A. P. Nowak and T. J. Deming, Macromolecules, 2002, 35, 5358–5360.

3.J.P. Schneider, D. J. Pochan, B. Ozbas, K. Rajagopal, L. Pakstis and J. Kretsinger, J. Am. Chem. Soc., 2002, 124, 15030–15037.

4.S.E. Paramonov, H. W. Jun and J. D. Hartgerink, Biomacromolecules, 2006, 7, 24–26.

 

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