一、样品准备
将脂质体悬液用超纯水或低浓度非结晶性缓冲液稀释至适当浓度,一般终浓度在0.1~1 mg/mL为宜,浓度过高会导致脂质体聚集重叠,影响观察。
缓冲液应尽量避免使用PBS或Tris等易产生盐结晶的体系,推荐置换为超纯水或低浓度非结晶性缓冲液,防止干燥后盐结晶污染图像。
送样前建议用动态光散射(DLS)或纳米颗粒追踪分析(NTA)预先测定样品的浓度和粒径分布,确保样品单分散性良好。
二、载网亲水化处理
取带碳支持膜的铜网(常用200~300目),将有膜的一面朝上,放入辉光放电仪或等离子清洗仪中处理30秒至1分钟。
这一步使疏水的碳膜表面变为亲水,确保后续液滴能均匀铺展而非缩成水珠。
亲水化处理应在滴样前即刻完成,放置过久亲水性会衰减。
三、滴加样品与吸附
用镊子夹住载网边缘,用移液器吸取3~10 μL稀释好的脂质体悬液,轻轻滴在有膜的一面,确保液滴完全覆盖载网。
室温静置1~5分钟,让脂质体充分吸附到碳膜上。静置时间取决于样品浓度和吸附性,浓度低时可适当延长。
若脂质体不易吸附(如不含蛋白的空白脂质体),可在样品中加入1%(v/v)甘油或100 nM BSA辅助结合。
四、吸除多余液体
用镊子夹住载网并稍微倾斜,将滤纸小三角的尖端靠近液滴边缘,利用毛细作用吸去绝大部分液体。
此时载网上会残留一层极薄的液膜,其中包含已吸附的脂质体。
五、清洗去盐(推荐)
立即滴加一滴蒸馏水或缓冲液到载网上,停留数秒后用滤纸从边缘吸干。
此步骤用于洗去残留盐分和其他杂质,避免干燥后形成结晶干扰图像。可根据需要重复1~2次。
六、负染色
立即向载网上滴加3~5 μL负染液,静置30秒至1分钟。时间不宜过长,否则可能引起脂质体结构变形或染色剂结晶过粗。
常用负染剂包括:
磷钨酸(PTA):pH需调至中性(约6.5~7.0),对脂质体结构破坏较小
醋酸铀(UA):常用浓度2%~7 mg/mL,电子密度高、反差好,但具有一定放射性
用滤纸从边缘将染液彻底吸干。对于部分样品,可进行二次染色(先短暂染色吸干,再滴加新鲜染液染色30~60秒后吸干),以提高染色深度和反差。
七、干燥
将处理好的载网放在铺有滤纸的培养皿中,盖上盖子,室温自然风干至少10分钟。
完全干燥后即可装入电镜样品杆进行观察。
八、TEM观察与图像采集
加速电压一般设置在80~200 kV,常用120 kV。
先在低放大倍数下找到样品分布区域,再逐步放大到高倍率(数万倍)观察脂质体细节。
采集多个不同视野的图像,以便全面评估脂质体的形态和结构特征。
九、结果判读要点
通过负染色TEM图像可获取以下包裹结构信息:
形态:判断脂质体是否为完整球形囊泡,有无破裂、碎片化或孔洞。完整脂质体呈圆形亮区(内部水相未被染色),周围被暗色染液包围;破裂的脂质体则表现为膜碎片或扩散的脂质膜。
粒径与分布:配合图像分析软件测量颗粒直径,评估粒径均一性。需注意负染色过程中脂质体在碳膜上会变扁,测得粒径可能略大于溶液中的真实值。
层数:高分辨率下可观察到单室脂质体(SUV)与多室脂质体(MLV)的区别,后者呈现同心环状层状结构。
膜完整性:膜完整时边界清晰光滑;膜受损时可见内容物泄漏、膜塌陷或出现"天线"状突起等异常形态。
十、注意事项与常见问题
脂质体变形问题:负染色过程中,脂质体与碳膜的相互作用以及染色/干燥期间的离子强度和渗透压变化,可能导致脂质体形态改变甚至完全失去完整性。可通过稀释样品浓度、缩短吸附时间、加快干燥速度来缓解。
浓度过高:会导致脂质体聚集重叠,甚至在整个载网上形成连续脂质膜,无法分辨单个颗粒。
染液需新鲜配制:久置的染液可能产生沉淀或浓度变化,影响染色效果。
电子束损伤:观察时电子束过强容易破坏脂质体结构,建议使用较低剂量电子束。
结果交叉验证:负染色TEM的结果应谨慎解读,建议与冷冻电镜(Cryo-TEM)、DLS等结果交叉验证,特别是对于意外发现的形态异常。
来源:网络