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对冷冻电镜辐照损伤效应的研究

研发家 | 2025-07-10

中国科学院生物物理研究所孙飞研究小组与中国科学院物理研究所李建奇研究小组合作，首次系统研究了类生物有机样品在不同显示方式、温度、电子剂量率、波包电子数量和脉冲重复率下的电子辐照损伤效应，明确了脉冲电子显像模式对有机样品的电子辐照损伤与连续电子显像模式相同，揭示了电子束对样品辐照损伤背后的物理机制。相关论文于7月2日在The发表 Innovation Life。

冷冻电子显示器是揭示生物大分子结构的重要技术，但电子辐照损伤总是限制其分辨率的进一步提高。近年来，通过脉冲电子束显示，极快的电子显示器技术被认为可以减少样品的损坏，但实际效果仍存在争议。多年来，学术界一直在争论电子剂量率与辐照损伤的相关性，目前尚无定论。

基于自主建立的200个研究团队极快的KV生物冷冻电镜(cryo-UEM)该平台首次系统检查了饱和脂肪烃晶体样品在不同电子束模式、温度和显像参数下的电子辐照损伤。数据显示，脉冲电子显像与传统持续电子显像对样品造成的辐照损伤程度基本相同，电子剂量率与损伤程度之间没有明显的相关性，温度对减轻损伤有积极影响。该研究明确提出，时间调制的脉冲电子束不是解决冷冻电子镜辐照损伤问题的方案，为后续机制研究提供了实验依据。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中国科学院战略先导科技重点、北京自然科学基金、中国科学院科研仪器设备研发项目、中国科学院科学基金博士后资助项目的支持。

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