Cryo-TEM
主要适合分散态、水相/弱有机相、电子束敏感、空气敏感、需要保持近原生状态的样品。典型包括:蛋白/病毒/外泌体/脂质体等生物悬浮液,聚合物胶束、纳米晶、MOF/COF、钙钛矿、凝胶、乳液等软物质,以及锂/钠金属、SEI/CEI、固态电池界面等空气敏感材料。
适用样品类型
1. 生物大分子与颗粒悬浮液
可溶蛋白、蛋白复合物、病毒、外泌体、脂质体、细胞器。
适合单颗粒分析、形貌观察、粒径分布、聚集状态评估。
蛋白浓度通常建议 ≥1 mg/mL,体积至少 20–50 μL;外泌体/脂质体常以颗粒数计,浓度越高、单分散性越好,制样成功率越高。
2. 软物质与纳米材料分散液
聚合物胶束、囊泡、水凝胶前驱体、纳米晶、纳米颗粒、乳液。
要求样品能形成稳定分散液,浓度比常规 TEM 观察浓度更高,通常需要平台预评估。
3. 空气敏感/束敏感材料
锂/钠金属、枝晶、SEI/CEI、固态电解质界面、钙钛矿、MOF 等。
关键不是“样品本身必须含水”,而是制样、转移和成像全程低温、低剂量、必要时惰性气体保护。
4. 厚样品与块体界面
完整细胞、组织、厚电极、块状固态电解质不能直接进 Cryo-TEM。
通常需高压冷冻后做 cryo-FIB 减薄,制成约 100–300 nm 的电子透明薄片。
送样通用要求
样品状态
悬浮液/溶液:一般 20–200 μL,装入 1.5 mL 离心管,封口膜密封。
粉末:通常 5–10 mg,粒径z好 <1 μm,便于重新分散。
薄膜/块体:不能直接拍摄,需提前确认是否可做 cryo-FIB、包埋切片或离子减薄。
溶剂与缓冲液
水相样品优先使用低盐缓冲液,如 Tris、PBS、HEPES;总盐浓度建议 <150 mM,越低越有利于玻璃化冷冻和成像对比度。
避免高浓度甘油、蔗糖、DMSO 等冷冻保护剂;它们会提高背景、干扰玻璃化,并可能改变样品天然构象。
含有机溶剂的样品需提前告知平台,通常有机相比例越低越好,部分平台要求 <5%。
浓度与分散性
样品应单分散、无明显沉淀、无强团聚。
浓度过低会导致颗粒稀疏,过高会导致重叠、冰层过厚或 blotting 失败。
建议随样提供溶剂,便于平台现场稀释优化。
安全性与稳定性
不接收挥发性、有毒、强腐蚀性、强磁性、放射性样品;磁性样品需提前沟通并消磁。
病毒类样品需提供灭活证明。
样品在液氮温区应稳定,不能反复冻融。
寄送与保存
液体样品通常干冰寄送;粉末样品视体系决定是否需要干冰或惰性气氛包装。
空气敏感材料建议使用手套箱封装、密封罐或惰性气体保护转移。
来源:网络