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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 5. 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。 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。 通过SEM观察和Mapping分析，他们证实了产物Na0.44Mn0.9925Co0.0075O2（NMO-3）中钴和锰的均匀分散，成功实现了钴元素的引入（见图5）。 这项研究的发现为电池材料的研发和改性提供了重要参考，证明了SEM及其相关技术在电池材料研究中的不可替代性（见图5c）。
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。 低电压成像：采用1-5 kV加速电压，减少电子束对样品的穿透损伤，提高表面细节分辨率。
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。 原位 XRD：追踪 Zn 沉积/剥离过程中相组成变化。图 2. 锌在 Cu 基板上沉积的梯度电流密度分布和原位XRD分析。（a）原位电池实现基板 / 工作电极 (WE) 上梯度电流密度分布的示意图。
30910编辑于 2025-11-04 - 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。 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)。 PART 06 官方相关文章推荐，可以帮你打开更多科研绘图思路 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！ 还没发顶刊？
36410编辑于 2025-12-24 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
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5：表面状态与赝电容行为分析不同扫速CV曲线（图5a）计算得到b值介于0.76–0.84，表明FH-SiSnBi的储锂机制为扩散与赝电容混合控制。 赝电容贡献比例随扫速升高增至84%（图5b），显著高于SiSnBi（64.8%）。EFM与Zeta电位测试（图5e–f）显示FH-SiSnBi表面电势降低，电子给予能力增强，有利于电荷均匀传输。 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。 mutual information,MI)，这是一种基于信息论的功能连接指标；3)同步似然指数(Synchronization likelihood)；4)谱相干(spectral coherence)；5)
4.5K00发布于 2020-11-28 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。 测量臂选用钛合金材料，通过线切割加工成形，配合铰链机构实现径向摆动，其长度精度控制在 ±5μm。传感器安装座采用热稳定性好的殷钢材料，确保温度变化（±2℃）时传感器位置偏移≤3μm。 校准过程中，利用标准偏心量试件（偏心量 0.01-0.1mm）对检具进行标定，建立偏心量与传感器输出的数学模型，确保测量不确定度≤5μm。 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
来源：机器之心本文约2400字，建议阅读5分钟本文介绍了《Science》杂志封面专题发表的5篇论文。 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. 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
机器之心报道 编辑：杜伟、陈萍 今日，《Science》杂志以封面专题的形式发表了 5 篇论文，共同展现了通过 AI 技术来揭示人类和非洲爪蟾的核孔复合体（NPC）结构。 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 如下图a所示，在RELION4的标准流程中，该研究使用5组不同倾斜角度的子集，得到了一个3.7Å分辨率的结构。然后，通过实施错位校正，研究人员就可获得一个如下图e所示的各向同性的3.6Å分辨率结构。 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5B：每只小鼠的伤口轮廓追踪图，用于可视化愈合面积变化。 图5C：不同处理组在第 2、5、9、14 天的伤口闭合率定量分析。结果显示 CP1 组闭合速度最快，说明其加速愈合作用最明显。 图5F：在感染性伤口模型中拍摄各处理组（Control、PUE、CS、CP1）术后 0、2、5、9、14 天的伤口照片，评估 C@P 水凝胶在细菌负荷较高的环境下的修复能力。 图5G：绘制感染模型中每组创口轮廓变化图，观察愈合动态。 图5H：感染性创口中不同时点的闭合率统计，CP1 组同样表现出明显优势，说明其具有良好的抗菌和促愈合协同效果。
36700编辑于 2025-05-12 - 来自专栏等离子设备的应用
等离子表面处理机在涤棉织物染色上的应用
Part.1 SEM未处理的涤棉纤维表面光洁，而经过等离子体处理的涤棉织物被高能离子刻蚀后，表面粗糙度增加，比表面积增大，加大了与染料分子的接触面积，有利于染料的吸收。 放电电压20 kV，作用时间5 min，作用间距2.5 mm 扫描电镜图Part.2 K/S值及ΔE值等离子体处理后的涤棉织物染黑色，K/S值由14.6增加到21.1，说明等离子体处理过的织物颜色增深。
56410编辑于 2023-11-30 - 来自专栏芯智讯
可用于7埃米节点，imec首次展示功能性单片CFET器件
当与先进的布线技术相结合时，CFET 有望将标准单元轨道高度从 5T 降低到 4T 甚至更低，而不会降低性能。 SEM 横截面沿BC/TC (左)和横跨BC/TC (右)显示。 △图2：具有正面图案化堆叠接触的nFET和pFET的ld/Vg曲线。 △图3：SEM图片显示在晶圆背面形成的底部触点，并且准确定位在正面形成的底部结上方(BDI =底部电介质隔离)。 具有‘原位封盖’的创新型源极/漏极凹槽蚀刻通过在源极/漏极凹槽期间保护栅极硬掩模/栅极间隔物实现了 MDI 优先。” 第二个关键模块是堆叠源极/漏极底部和顶部触点的形成，它们通过介电隔离垂直分隔。
39710编辑于 2024-07-02 - 来自专栏测试GO材料测试
关于合成MOF时的形貌控制的干货综述-测试GO
在酸性溶液中形成立方MOF-5结构，在碱性pH下形成方形薄片在通过添加TMAOH调节的反应介质的不同pH下获得的各种Al MOFs形态。 通过溶剂热和电化学方法在不同温度条件下制备的Cu-BTC的SEM图像。第一组扫描电镜图像：左锐边八面体，右平滑边八面；第二组：左八面体，右立方体；第三组：左锐边八面体。 5.离子液体离子液体（IL）由大的有机阳离子、小的有机或无机阴离子组成，具有独特的性质，在金属有机骨架的合成中也有应用。 使用[AMIM][TFSI]和[BMIM][Br]作为电解质电化学合成的沙漠玫瑰状MOF-5的SEM图像；通过水热法合成的菱形十二面体形状的ZIF-8的SEM图像和通过反向微乳液路线的可堆叠颗粒的TEM 微波105◦C合成MOF-5样品的立方形态持续30分钟，并在105 ◦C下通过传统回流路线合成持续4小时。
58210编辑于 2025-11-04 - 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
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 - 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
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