一、仪器简介
平台配置2台最先进的Krios G4 300 kV冷冻透射电镜，1台120 kV冷冻透射电镜，1台冷冻双束电镜；以及相关的冷冻样品制备设备；同时也配套了冷冻电镜数据存储和小型计算集群，能为单颗粒分析、电子断层成像、微晶衍射、电子晶体学等结构解析方法，具备冷冻样品制备、高分辨数据收集和三维结构解析全流程技术支撑能力。
冷冻电镜技术可以实现生物大分子、亚细胞、细胞以及亚细胞等层面的高分辨率的三维结构重建，有助于研究生物大分子的精细结构，通过将样品冷冻到低温，有助于保持样品的原貌，便于观察。揭示了生命体系的微观结构，有助于深入理解生命现象和疾病机制。同时，冷冻电镜计算也推动了计算机科学、数据科学和人工智能等领域的发展。
二、设备信息
设备名称 |
仪器基本信息 |
主要性能参数 |
仪器功能特点 |
应用范围 |
300 kV冷冻电镜1# |
Thermo Scientific™ Krios G4 |
♦电子枪：冷场电子枪 ♦加速电压：80 – 300 kV ♦物镜：C-Twin ♦相机：Falcon 4i, ceta-16M ♦能量过滤系统：Selectris X |
1. 高分辨率：具有高达300 kV的加速电压，可实现对样品的高分辨率成像，揭示分子/细胞/组织结构。 2. 强大成像能力：配备先进的探测器系统，能够捕捉高灵敏度的图像，适用于各种样品类型。 3. 低温冷冻：具备低温冷冻功能，可在近生理状态下，对样品进行成像观察。 4. 多种成像模式：支持透射成像、明场成像、暗场成像等多种成像模式，满足不同应用需求。 5. 快速扫描：具备高速扫描功能，可在短时间内获取大量数据，提高实验效率。 6. 实时图像处理：实时图像处理系统，便于在操作过程中对图像进行实时观察和调整。 7. 高度自动化：具有自动对焦、自动曝光、自动寻焦等功能，实现高效、便捷的操作体验。 |
1.单颗粒数据分析 2.电子断层成像 3.电子晶体学高效、便捷的操作体验。 |
300 kV冷冻电镜2# |
Thermo Scientific™Krios G4 |
♦电子枪：热场电子枪 ♦加速电压：80 – 300 kV ♦物镜：C-Twin ♦相机：Gatan K3, ceta-D ♦能量过滤系统:BioContinuum |
1. 高分辨率：具有高达300 kV的加速电压，可实现对样品的高分辨率成像，揭示分子/细胞/组织结构。 2. 强大成像能力：配备先进的探测器系统，能够捕捉高灵敏度的图像，适用于各种样品类型。 3. 低温冷冻：具备低温冷冻功能，可在近生理状态下，对样品进行成像观察。 4. 多种成像模式：支持透射成像、明场成像、暗场成像等多种成像模式，满足不同应用需求。 5. 快速扫描：具备高速扫描功能，可在短时间内获取大量数据，提高实验效率。 6. 实时图像处理：实时图像处理系统，便于在操作过程中对图像进行实时观察和调整。 7. 高度自动化：具有自动对焦、自动曝光、自动寻焦等功能，实现高效、便捷的操作体验。 |
1.单颗粒数据分析 2.电子断层成像 3.电子晶体学 |
120 kV冷冻电镜 |
Thermo Scientific™ Talos L120C |
♦加速电压：20-120 kV ♦物镜：C-Twin ♦电子枪；W/LaB6 ♦相机：ceta-16M ♦光阑：自动式光阑 ♦cryo-box |
1. 全数字化控制的透射电镜。 2. 具有优化的光学稳定性及高性能C-Twin极靴设计，具有成像衬度高的特点。 3. 具备高分辨和高对比度成像要求。 4. 配备自动式光阑及智能导航相机，配合自动合轴及数据收集软件，可满足高水平的自动化操作。 5. 配备cryo-box，可对样品在冷冻条件下进行数据收集。 电镜操作简便，管理方便，同时实现可远程操控。 |
1.负染样品初筛 2.冷冻样品观察 3.高分子类聚合物 |
冷冻聚焦离子束电镜 |
Thermo Scientific™ Aquilos2 |
♦加速电压：200 V到30 kV ♦电子枪：Schottky场发射电子枪 ♦载物台：可完全旋转的冷冻载物台 ♦GIS镀膜系统 |
1. 离子束聚焦：通过对离子束进行聚焦，Aquilos2 可以在冷冻条件下实现对样品的精确定位减薄。 2. 高分辨率：具备高分辨率成像能力，可以清晰地观察到细胞和组织内部的细节。 3. 三维成像：对快速冷冻或高压冷冻后的生物细胞或组织进行三维成像 4. 实时成像：支持实时成像，用户可以实时观察到样品在不同条件下的变化。 5. 可将细胞内的细胞器、特殊结构及生物分子信息直接从细胞或者组织环境中解析。 多样化的应用：可以应用于生物医学、材料科学、纳米技术等多个领域。 |
1.电子扫描成像 2.冷冻样品减薄 |
小型计算集群 |
Single Particle Computer Cluster |
6台RTX3090四卡GPU节点 1PB存储资源 |
1. 高性能计算：冷冻电镜小型计算集群具备强大的计算能力，可以迅速处理大量图像数据，缩短数据分析和结构重建的时间。 2. 并行处理：集群中的多台计算机可同时执行多个任务，提高工作效率，加速实验进程。 3. 数据存储与管理：冷冻电镜小型计算集群具备大容量存储空间，确保实验数据的稳定存储和便捷管理。 4. 灵活扩展：根据实验需求，可以随时调整计算资源的分配，满足不同阶段的计算需求。 5. 自动化流程：冷冻电镜小型计算集群可以实现实验流程的自动化，减少人工干预，提高实验的准确性和可重复性。 6. 软件支持：集群搭载了丰富的生物图像处理和冷冻电镜分析软件，便于进行数据处理、图像分析和结构重建。 7. 易于维护：冷冻电镜小型计算集群采用模块化设计，便于进行硬件维护和升级，确保实验的稳定进行。 |
1.三维数据重构 2.电镜数据储存 |
快速冷冻仪 |
Thermo Scientific™ Vitrobot Mark IV |
Peltier控制台 单次Blot时间可调 |
1. 高速冷冻：快速冷冻仪能够在短时间内将样品迅速冷冻至所需的温度，有利于保持样品的生物活性。 2. 精确控温：快速冷冻仪具有高精度的温度控制系统，确保样品在冷冻过程中的温度稳定。 3. 低温性能优良：快速冷冻仪采用高性能制冷系统，能够在较低的环境温度下实现快速冷冻。 |
用于样品快速冷冻 |
