【摘要】 石墨烯的高透明度、最小的非弹性截面和导电性是透射电子显微镜支撑体非常理想的特性。

石墨烯的高透明度、最小的非弹性截面和导电性是透射电子显微镜支撑体非常理想的特性。然而，由于没有合适的方法来制备石墨烯载体，亲水性的应用受到了限制。通过特殊方法使石墨烯的原位功能化，结构退化最小，使透射电子显微镜载体具有足够的亲水性，可用于生物样品的安装。长期以来，蒸发碳载体一直被用于生物分子的透射电子显微镜成像。然而，非晶态碳施加了强烈的背景信号，减弱或可能完全阻挡未染色分子的背景信号。虽然对玻璃冰独立区域内的分子进行成像通常是最可取的方法，但由于技术和样品制备困难往往需要添加薄的无定形碳载体[1]。传统上，无定形碳载体通过暴露在离子等离子体中而变得亲水，通过离子等离子体，入射离子破坏表面，从而引入。这种方法不适用于石墨烯，因为入射离子会对石墨烯的各个层造成广泛的破坏。原始石墨烯没有粗氧化，表现出显著更高的透明度和导电性[2]。然而，原始石墨烯的疏水特性阻碍了生物分子的直接吸附。因此，原始石墨烯载体在生物透射电子显微镜中的应用一直受到限制。通过特殊方法使石墨烯载体具有足够的亲水性，可以在最小的结构损伤或性能衰减的情况下进行生物透射电子显微镜。拉曼光谱表明石墨烯的氧化掺杂，原子力显微镜在400℃时没有发现单层石墨烯的任何腐蚀。因此，我们在这里对石墨烯进行了氧化退火，以制备亲水性的透射电子显微镜支撑膜。

 

(1) Dubochet, J; Adrian, M; Chang, J-J; Homo, J-C; Lepault, J; McDowall, A. W.; Schultz, P Cryo-electron microscopy of vitrified specimens. Q. Rev. Biophys. 1988, 21, 129–228.

(2) Hahn, M; Baumeister, W High resolution negative staining of ferritin molecules on vermiculite single crystal supports. Biochim. Biophys. Acta 1974, 371 (1), 267.

 

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