電子顯微成像技術(shù)(簡稱電鏡)因其超高分辨能力,成為人類認識微觀世界的最主要技術(shù)手段之一,并廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域.隨著物理、生物、信息等多學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和融合,電子顯微鏡在分辨率、成像尺度和自動化等多個方面不斷取得突破,特別是冷凍制樣技術(shù)和直接電子探測相機的發(fā)展使得冷凍電鏡技術(shù)能夠直接解析生物大分子的原子分辨率三維結(jié)構(gòu).另一方面,對生命活動過程的研究往往跨越多個時空尺度,甚至需要追蹤生物事件發(fā)生的動態(tài)過程,這就要求研究手段在分辨率、原位成像、動態(tài)、多尺度、多模態(tài)、高特異性和高通量等特性上不斷拓展.針對這些需求,生物醫(yī)學(xué)電鏡及相關(guān)技術(shù)的主要發(fā)展方向包括:(ⅰ)高分辨冷凍電鏡技術(shù),通過更精確的三維重構(gòu)理論和電子光學(xué)成像技術(shù)進一步提高信噪比和分辨率,實現(xiàn)對更大、更小生物分子的原子分辨率結(jié)構(gòu)解析;(ⅱ)基于冷凍電子斷層三維重構(gòu)的多模態(tài)成像技術(shù),通過更優(yōu)化的冷凍制樣減薄技術(shù)、亞區(qū)域三維重建技術(shù)等,實現(xiàn)對組織與細胞中蛋白質(zhì)等大分子復(fù)合物的結(jié)構(gòu)與相互作用的原位解析,并通過與光學(xué)成像的動態(tài)性與特異性的有效整合,實現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能研究的結(jié)合;(ⅲ)大尺度三維重建的體電子顯微成像技術(shù),通過優(yōu)化樣品制備、成...

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【文章目錄】：
1 現(xiàn)代前沿生物醫(yī)學(xué)電子顯微成像技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
2 高分辨冷凍電鏡技術(shù)
3 基于冷凍電子斷層三維重構(gòu)成像的多模態(tài)成像技術(shù)
4 基于高通量體電子顯微成像的大尺度超微結(jié)構(gòu)解析
5 基于超快電鏡成像的生物分子超快動態(tài)過程研究
6 基于大數(shù)據(jù)、云計算和深度學(xué)習的電鏡數(shù)據(jù)處理技術(shù)
7 結(jié)論與展望



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