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冷冻传输扫描电镜Cryo-SEM的技术原理-测试狗
冷冻传输扫描电镜Cryo-SEM的技术原理与操作冷冻传输扫描电镜（Cryo-SEM）是一种高级的材料分析技术，它结合了低温样品制备与扫描电子显微镜（SEM）的高分辨率成像能力，特别适用于观察那些在常规条件下会变形或蒸发的样品 冷冻传输：利用专门的冷冻传输装置，在低温和真空条件下将样品安全转移到SEM的冷台上，确保过程中样品不受热影响。6. SEM成像：在Cryo-SEM中调整电子束参数，如电压、电流和工作距离，以适应低温条件下的成像；进行扫描，获取高清晰度的冷冻状态下的样品图像。 应用实例Cryo-SEM广泛应用于生物学、材料科学、纳米技术等领域。例如，观察细胞内部结构、研究药物递送系统的形态、分析复合材料的微观结构等。 通过Cryo-SEM，科学家能够捕捉到生物样本的瞬间状态，如细胞膜的细节、病毒的结构，或是液体乳化剂的微观相态，这些在常温下难以观察到的细节。
86510编辑于 2025-01-15 - 来自专栏测试GO材料测试
原位SEM测试样品制备和前处理步骤盘点-测试GO
原位扫描电镜原位扫描电子显微镜（SEM）技术，作为一种先进的材料表征工具，提供了研究电极材料微观结构的独特视角。 与传统的SEM相比，原位SEM技术能够在电池充放电过程中实时观察和记录电极材料的形态变化和表面反应，这是理解材料在实际工作条件下性能变化的关键。 样品制备和前处理步骤样品制备是原位SEM研究中至关重要的一环，它直接影响到后续实验的可行性和结果的准确性。以下是原位SEM样品的前处理步骤：▶ 2.1. 形貌变化日本静冈大学的FumihiroSagane教授等人利用原位扫描电镜（SEM）技术，针对金属锂在Cu|LiPON界面上的电化学沉积和溶出过程展开了研究。 结语原位SEM技术在电池电极材料的研究中发挥着关键作用。通过原位SEM，可以实时观察电极材料在充放电过程中的微观结构变化，探究其与性能变化之间的关系，为电池设计和优化提供重要的参考。
21410编辑于 2026-01-19 - 来自专栏模拟计算
测试GO前沿实验室：为水系电池研究提供多维度表征解决方案
一、核心表征技术：揭示电池材料的微观世界形貌与晶体结构分析三维形貌图：利用扫描电子显微镜（SEM）与原子力显微镜（AFM）技术，可视化锌负极沉积形貌（如枝晶抑制效果）、SEI膜分布状态，结合能谱分析揭示元素组分空间分布 缺陷与均匀性评估：借助透射电镜（TEM）和高分辨成像，观察材料晶格缺陷、界面反应位点及副产物分布。 循环伏安（CV）与恒流充放电：配合原位XRD或拉曼光谱，揭示电极反应可逆性与相变机制。 硫基水系电池原位XRD追踪硫转化反应的可逆性，EIS结合EQCM验证隔膜对多硫化物穿梭的抑制效果（Joule, 2024）。 技术前瞻性：同步辐射、原位拉曼等高端表征平台保持国际接轨。成本可控：提供梯度化测试方案，适配不同预算的科研需求。
21310编辑于 2025-08-11 - 来自专栏测试GO材料测试
生物SEM和普通SEM在制样与检测流程上的全面对比-测试狗
生物SEM和普通SEM在制样与检测流程上的全面对比扫描电子显微镜（SEM）作为观察微观形貌的重要工具，在材料科学、生物学等领域广泛应用。 然而，传统SEM的制样和检测条件对生物样品存在一定局限性，生物扫描电镜应运而生。一、生物SEM与普通SEM的核心区别1. 检测条件的优化普通SEM：高真空环境（10⁻³~10⁻⁵ Pa），加速电压高（5-30 kV），可能损伤生物样品。仅能观察完全干燥的样品，无法呈现含水状态下的真实结构。 生物SEM：低真空模式：允许样品含少量水分，适合观察未完全干燥的生物组织。冷冻SEM技术：通过液氮快速冷冻样品，直接在低温下观察，保留近生理状态的结构。 二、生物SEM测试服务的核心优势专业的生物SEM测试服务通过定制化方案，帮助用户突破生物样品检测的技术瓶颈：高保真成像：结合冷冻制样和低电压技术，呈现细胞膜、细胞器、微生物（如细菌、病毒）的精细结构。
37300编辑于 2025-03-19 - 来自专栏测试GO材料测试
测试GO：揭秘枝晶生长对锌离子电池寿命的影响
原位显微表征原位光学显微镜（in situ optical microscopy）：实时观察枝晶从平滑电极到针状结构的演化过程，直观揭示沉积动力学；原位扫描电子显微镜（in situ SEM）：分辨率更高 锌沉积行为的原位光学图像 a) 没使用和 b) 使用 HEPES。c) 用不同电解质沉积 10 分钟后的部分放大视图。d) 锌阳极在不同电解质中浸泡 5 天后的 SEM 图像。在 Adv. SEM 直观比较了不同电解液中 Zn 枝晶的生长行为（图1a–d）。 进一步的 SEM 浸泡实验表明，未修饰的 Zn 电极表面聚集了大量梭形副产物，而 HEPES 处理后的电极则表现出较为干净、稳定的界面。 （c）原位 X 射线衍射图案和（d）相应的积分峰面积为 002 和 100，在平均电流密度为 10 mA/cm2 的情况下，在由 1 M ZnSO4 和 0.5 M Na2SO4 组成的电解质的 Cu
30910编辑于 2025-11-04 - 来自专栏机器之心
新冠病毒受体亲和性为SARS10-20倍：首次电镜解析S蛋白结构
对比新冠与非典的 S 蛋白，研究人员惊讶的发现，新冠病毒和人血管紧张素转化酶 2（ACE2）的结合力是 SARS 病毒的 10-20 倍。 这是科学家们首次对于新冠病毒（2019-nCoV）突刺蛋白冷冻电镜结构进行详细观察揭示的秘密。 ? 在这篇研究中，研究人员获得了处于预融合构象的新型冠状病毒突刺蛋白三聚体的冷冻电镜（cryo-EM）结构，其分辨率为 3.5Å。 使用这种纯化的、完全糖基化的 S 蛋白制备冷冻电镜网格，初步筛选显示高颗粒密度，在孔的边缘几乎没有聚集。 ? 令人惊讶的是：新冠病毒的 ACE2 胞外域吸引力约为 15nM，相比 SARS 冠状病毒 S 蛋白要高出 10-20 倍。
58320发布于 2020-02-24 - 来自专栏天意云&天意科研云&天意生信云
科研绘图指南（二）：如何把平面的电镜照片，升级为顶刊级的3D结构图？
电镜照片的“隐形短板” 在上一期关于“机理图”的讨论中，我们聊到了逻辑的可视化。 一分钟学会顶刊5大类必备图形（一）：最难画的“概念与机理图”，AI帮你搞定！ 对于材料学、生物学、化学等实验学科，SEM（扫描电镜） 和 TEM（透射电镜） 是必不可少的表征手段。 但你是否发现，在 Nature, Science, Advanced Materials 等顶级期刊中，作者很少只单纯罗列电镜照片？ 通常，他们会在照片旁配一张精美的 3D 结构示意图。 “结构与形貌图” 不仅仅是电镜照片的陪衬，它是你对材料结构认知的可视化重构。 一张优秀的 3D 结构图，能够弥补实验数据的视觉短板，建立起从微观形貌到宏观性能的逻辑桥梁。 希望今天的分享能为大家在处理 SEM/TEM 数据时提供新的思路。 下期预告：我们将探讨科研绘图中最为繁琐、但也最必要的类型——流程与方法图 (Method & Process Figures)。
36410编辑于 2025-12-24 精密深孔偏心检具的制作及光学深孔检测探究 —— 激光频率梳 3D 轮廓检测
检具采用 “基准圆柱 - 测量臂 - 传感器” 三级结构，利用高精度轴承保证旋转轴线与深孔基准轴线的同轴度（误差≤5μm），通过杠杆机构将偏心位移放大 10 倍，提升测量灵敏度。 ，无法满足精密零件（偏心量公差≤10μm）的检测需求。 某 φ10mm×150mm 深孔检测中，该方法偏心量测量不确定度≤3μm，较传统光学方法精度提升 3 倍。 复合检测精度验证对某航空发动机喷嘴深孔（φ1.5mm×45mm，偏心量要求≤10μm）进行检测，检具测量值与激光频率梳检测值的偏差≤3μm，与扫描电镜（SEM）测量结果吻合度 98.5%。 未来将融合人工智能与微机电系统，开发自校准智能偏心检测系统，实现深孔偏心量的原位动态测量。激光频率梳3D光学轮廓测量系统简介：20世纪80年代，飞秒锁模激光器取得重要进展。
33200编辑于 2025-07-21- 来自专栏脑电信号科研科普
大脑中的结构连接、功能连接和有效连接
为了寻找不同神经元之间的连接，一般的研究方法是，通过对一块脑组织进行切片，切片很薄，然后把各个切片放入到高分辨率电子显微镜（如透射电镜TEM或扫描电镜SEM）中进行成像；对于得到的不同切片的图像，用计算机处理的方法重建成 注入顺行性追踪剂或逆行性追踪剂，其中顺行性追踪剂可以研究注射脑区的神经纤维投射到下游哪些脑区，而逆行性追踪剂可以研究注射脑区的上行脑区在哪里；然后，对大脑进行切片，把各个切片放入到高分辨率显微镜（如光显微镜、透射电镜 TEM或扫描电镜SEM）中进行成像；对于得到的不同切片的图像，用计算机处理的方法重建成3D结构，并自动标记出追踪剂的位置，进而揭示出注射脑区与哪些脑区存在神经纤维的投射关系，如图2所示。
4.5K00发布于 2020-11-28 西安工业大学Energy Storage Materials：闪蒸焦耳加热1秒合成SiC！硅基负极"三效合一"突破瓶颈
在此极端非平衡条件下，碳纸作为碳源与合金颗粒表面及近表面的硅发生快速反应，原位生成纳米级SiC并均匀分散于基体中，最终得到FH-SiSnM复合负极材料。 图2：FH-SiSnBi的微观结构与元素分布SEM与TEM图像（图2a–d）显示材料具有层状结构，Si纳米晶（6–15 nm）嵌入非晶基体中，界面处分布2–5 nm的SiC纳米晶。 图4：电荷传输动力学机理研究通过原位EIS与DRT分析（图4a–d）揭示FH-SiSnBi在循环中电荷转移电阻（Rct）显著降低且更稳定。 图8：循环前后电极形貌与体积变化对比SEM图像（图8a–h）显示FH-SiSnBi循环后仅出现微裂纹，而Si与SiSnBi则发生严重褶皱与开裂。 FIB‑SEM进一步证实FH-SiSnBi中裂纹数量显著减少。
22710编辑于 2026-02-07- 来自专栏DrugOne
Nat. Methods | GRASP：整合多样实验信息助力蛋白质复合物结构预测
此外，冷冻电镜断层成像、溶液 NMR、细胞内交联等方法能提供更贴近生理状态的互作数据。如何有效整合这些不同来源的信息，是当前建模的重要挑战。 多源约束的整合建模 研究人员展示了 GRASP 在多源实验数据下的应用： A3G–Vif–VCBC 复合物：整合 XL、突变数据与中等分辨率冷冻电镜图谱，GRASP 提供了比单一数据更合理的结合构象。 CRL4DCAF1–Vprmus 装配体：GRASP 融合 XL 与冷冻电镜密度图，得到的结果优于 AFM 与 IMP。 线粒体原位互作建模 研究人员利用大规模线粒体交联质谱数据，将其转化为约束输入 GRASP，预测了 144 对蛋白质互作。 当前 GRASP 的约束形式主要局限于 RPR 与 IR，但已有初步尝试将冷冻电镜密度图转化为约束。未来，结合小角 X 射线散射、冷冻电镜等更多实验数据，将进一步拓展其应用范围。
24910编辑于 2025-10-14 - 来自专栏拓端tecdat
R语言中的偏最小二乘PLS回归算法
p=4124 偏最小二乘回归： 我将围绕结构方程建模（SEM）技术进行一些咨询，以解决独特的业务问题。我们试图识别客户对各种产品的偏好，传统的回归是不够的，因为数据集的高度分量以及变量的多重共线性。 我不相信传统的扫描电镜在这一点上是有价值的，因为我们没有良好的感觉或理论来对潜在的结构做出假设。此外，由于数据集中的变量数量众多，我们正在将SEM技术扩展到极限。
1.9K20发布于 2020-08-28 - 来自专栏智药邦
Nat Methods｜用AI革新冷冻电镜三维重建，实现结构生物学重大突破
比如，依托冷冻电镜技术，施一公团队曾于2015年首次捕获剪接体高分辨率结构，这被誉为近30年中国在基础生命科学领域对世界科学作出的最大贡献，也引发了大家对于冷冻电镜的广泛关注。 各向异性校正和错位校正技术均显著提高了冷冻电镜图像质量 先前的研究显示，HA三聚体倾斜数据集的冷冻电镜图像质量并不理想。 spIsoNet对非倾斜HA三聚体数据集的应用 a-代表性冷冻电镜显微照片，b-不同方法重建的HA三聚体低温电镜图，c-用于标准RELION细化的3DFSC的切片，d-根据标准RELION细化结果计算的 spIsoNet在核糖体数据集上的应用 a,b-不同重建方法重建的核糖体图，c,d-具有拟合原子模型的代表性密度区域（黄色） spIsoNet在原位结构生物学中具有应用潜力 为了对spIsoNet在局部断层平均 一方面，AlphaFold等结构预测模型的训练数据正是来源于X射线、冷冻电镜等传统结构解析方法。另一方面，冷冻电镜技术在解析蛋白质动态方面表现出色，这是AlphaFold目前无法实现的。
73010编辑于 2024-12-30 - 来自专栏机器之心
施一公等团队登Science封面：AI与冷冻电镜揭示「原子级」NPC结构，生命科学突破
今天，《Science》杂志以封面专题形式发表了 5 篇论文，其中 3 篇论文共同揭开了人类核孔复合体的近原子分辨率冷冻电镜结构，另外两项研究通过非洲爪蟾呈现了脊椎动物核孔复合体的单颗粒冷冻电镜图像。 还有其他研究提高了单粒子冷冻电镜的分辨率，使脊椎动物 NPC 的二级结构元素和残基水平细节的可视化成为可能。 他们将基于 AI 的结构预测与原位和细胞冷冻电子断层扫描、综合建模相结合。结果表明，接头核孔蛋白在亚复合体内和亚复合体之间组织支架，以建立高阶结构。 他们举例阐释了如何将基于 AI 的建模与原位结构生物学相结合，以了解跨空间组织级别的亚细胞结构。 人类 NPC 支架架构的 70 兆道尔顿模型。
67850编辑于 2022-06-13 - 来自专栏数据派THU
施一公等团队登Science封面：AI与冷冻电镜揭示「原子级」NPC结构，生命科学突破
近日，《Science》杂志以封面专题形式发表了 5 篇论文，其中 3 篇论文共同揭开了人类核孔复合体的近原子分辨率冷冻电镜结构，另外两项研究通过非洲爪蟾呈现了脊椎动物核孔复合体的单颗粒冷冻电镜图像。 还有其他研究提高了单粒子冷冻电镜的分辨率，使脊椎动物 NPC 的二级结构元素和残基水平细节的可视化成为可能。 他们将基于 AI 的结构预测与原位和细胞冷冻电子断层扫描、综合建模相结合。结果表明，接头核孔蛋白在亚复合体内和亚复合体之间组织支架，以建立高阶结构。 他们举例阐释了如何将基于 AI 的建模与原位结构生物学相结合，以了解跨空间组织级别的亚细胞结构。 人类 NPC 支架架构的 70 兆道尔顿模型。
51320编辑于 2022-06-20 - 来自专栏DrugOne
Nat. Comput. Sci. | SurFF：跨金属间化合物晶体表面暴露与形貌的基础模型
SurFF 在预测表面能时达到了 DFT 水平的精度，误差仅为 3 meV/Ų，并实现了 10⁵ 倍的加速。 传统实验方法（如 XRD 与高分辨透射电镜）和基于 DFT 的表面能计算方法成本高昂，无法支持大规模筛选。现有计算筛选往往集中于表面活性，而忽视了表面暴露。 例如： 目前数据集未显式包含温度、压力等条件下的动力学效应； 模型未能捕捉晶体在实际环境中的动态重构与形貌变化； 实验验证数据仍有限，需要高分辨电镜与原位光谱学进一步补充。
28010编辑于 2025-10-14 喷油嘴深凹槽内轮廓测量的方法探究 —— 激光频率梳 3D 轮廓测量
传统接触式测量如探针式三坐标仪，因测头直径限制（最小 φ0.3mm），难以进入窄深凹槽，且接触力（＞10mN）易导致薄壁结构变形。 非接触式测量中，工业 CT 的空间分辨率（约 5μm）无法识别 0.01mm 级的轮廓偏差，而光谱共焦测量受限于深径比（＞10:1 时精度下降 50%）。 与扫描电镜（SEM）的比对实验表明，激光频率梳测量结果与 SEM 图像的轮廓吻合度达 98.7%，可准确识别 0.2μm 的加工纹路和 0.1mm 的微小毛刺。
22310编辑于 2025-06-30- 来自专栏R语言及实用科研软件
🤩 Journal Club | 机械力触发自组装的中草药水凝胶用于伤口愈合！~
图1B：扫描电镜（SEM）图像展示了葛根素（PUE）、壳聚糖（CS）、以及三种比例不同的水凝胶（CP0.2、CP1、CP2）在高倍下的微观形貌。 图3E：扫描电镜（SEM）下观察细菌形态。对照组、PUE、CS 显示细菌结构完整；而 CP1 和 CP2 处理后，细菌膜破裂（红色箭头标出），证明水凝胶对细胞膜具有破坏作用。 图4G：qRT-PCR检测各组RAW264.7细胞中M1型（iNOS）与M2型（CD206、IL-4、IL-10）相关基因的表达，CP1和CP2显著下调iNOS，上调M2相关基因，进一步证实其免疫调节功能
36700编辑于 2025-05-12 - 来自专栏纳米药物前沿
中科大刘扬中教授、程珺洁副研究员和中科大附属第一医院沈爱宗主任《small》：基于铁蛋白的自产氧光动力体系用于肿瘤治疗
图1 （a）材料合成示意图；（b）动态光散射测定材料的水合粒径；（c）铁蛋白的透射电镜；（d）材料的透射电镜图；（e）XPS分析材料中Mn的价态；（f）MnO2的降解实验；（g）材料的产氧实验；（h）硫酸钛检测过氧化氢分解 在这项工作中，研究者通过原位生物矿化的方法在铁蛋白中载入MnO2，将经典的PDT分子Ce6加载到Ftn的空腔中，制备了Ce6/Ftn@MnO2纳米体系。 该纳米体系可催化肿瘤细胞内源H2O2原位分解产生的O2，从而提高乏氧肿瘤微环境的PDT疗效。
2.2K10编辑于 2022-08-15 精密模具大深径比微孔尺寸检测方案 —— 激光频率梳 3D 轮廓检测
注塑成型时，1μm 的轮廓偏差会导致熔融塑料流速差异 10%，影响制品均匀性。传统激光三角法在深径比＞20:1 时，因光斑发散导致径向测量误差＞3μm，无法满足精密模具量产检测需求。 与扫描电镜（SEM）的比对实验表明，激光频率梳测量结果与 SEM 图像的轮廓吻合度达 99.2%，可准确识别 0.1μm 的加工纹路和 0.05mm 的微小毛刺。
31610编辑于 2025-07-12
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