【摘要】 直接成像 Cryo-TEM 技术是研究溶液中表面活性剂纳米结构或微米结构自组装的关键方法。

作为软物质系统的基本组成部分，表面活性剂变得越来越重要，因为它们能够自组装成组织良好的结构，例如球形或棒状胶束、蠕虫状胶束、囊泡、层状相和凝聚层。这些自组装体对生物科学、物理学、材料科学和化学的物理化学性质和应用表现出不同的影响。

 

然而，它们在分层组织系统中的尺寸范围涵盖从几纳米到几微米，甚至宏观尺寸。同时，表面活性剂系统表现出阻滞动态的大范围时间尺度动态行为也令人感兴趣，范围从纳秒到几个小时。直接成像 Cryo-TEM 技术是研究溶液中表面活性剂纳米结构或微米结构自组装的关键方法。在可用的实验方法中，Cryo-TEM 是直接可视化表面活性剂聚集体并揭示表面活性剂聚集体的唯一策略。分辨率为 1-2 nm 的基本结构元素。此外，与SAXS和SANS依赖于模型和探针平均特性不同，Cryo-TEM图像无需任何进一步的数据分析即可提供聚集体的具体且可感知的信息，对于研究多组分和多形态共存的聚集体特别有利。然而，当聚集体与环境之间的对比度不够强时，冷冻透射电镜无法有效观察精确结构。

 

成像过程是侵入性的，因此强电子束可能会损坏一些微结构，并且样品制备中的快速冷冻也可能改变一些微结构。研究时间相关或温度相关过程也无效原位，尽管捕获短寿命和亚稳态中间体对于理解复杂结构和自组装机制很重要[1]。

 

[1]Yaxun Fan, Yilin Wang. Applications of small-angle X-ray scattering/small-angle neutron scattering and cryogenic transmission electron microscopy to understand self-assembly of surfactants[J]. Current Opinion in Colloid & Interface Science. 2019, 42: 1-16.

 

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