【摘要】 利用电子显微镜对生物大分子在一维、二维甚至三维空间中形成的高度有序、重复排列的结构（晶体）进行成像或采集衍射图样，进而分析这些生物大分子的结构。这种方法称为电子晶体学。

电子显微镜在研究生物大分子的结构，特别是超分子体系的结构方面取得了巨大的成就。它在生物学领域的应用越来越受到人们的重视，并逐渐成为研究生物大分子特别是超分子体系结构的一种公认和有效的研究方法。

 

快速冷冻和低温冷台技术的引入，促成了冷冻电镜技术的诞生。

 

1、电子晶体学

 

利用电子显微镜对生物大分子在一维、二维甚至三维空间中形成的高度有序、重复排列的结构（晶体）进行成像或采集衍射图样，进而分析这些生物大分子的结构。这种方法称为电子晶体学。

 

适宜的样品分子量范围为10～500KD，Zgao分辨率约为0.19nm。这种方法与X射线晶体学的相似之处在于，必须获得生物大分子高度均匀的周期性排列。

 

不同的是，电子显微镜不仅可以获得晶体的电子衍射，而且可以通过获得晶体的图像来分析晶体的结构。

 

2、单颗粒技术

 

对分散分布的生物大分子分别成像，基于分子结构同一性的假设，对多个图像进行统计分析，并通过对正、加和平均等图像操作手段提高信噪比，进一步确认二维图像之间的空间投影关系后经过三维重构获得生物大分子的三维结构方法。

 

适宜的样品分子范围为80~50MD，Zgao分辨率约0.3nm。利用单颗粒技术获得三维重构的方法主要包括等价线方法、随机圆锥重构法、随机初始模型迭代收敛重构等方法。

 

其基本目标是获得二维图像之间正确的空间投影关系，从而进行三维重建。

 

3、电子断层扫描成像技术

 

通过在显微镜中倾斜样品来采集样品的多角度电子显微图像，并根据倾斜的几何关系重建这些电子显微图像的方法称为电子断层扫描成像技术。

 

该方法主要应用于细胞和亚细胞器，以及无固定结构的生物大分子复合物（分子量范围：800kd），Zgao分辨率约为2nm。

 

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