研究揭示冷凍電鏡輻照損傷效應

　　中國科學院生物物理研究所孫飛研究組聯合中國科學院物理研究所李建奇研究組，首次系統研究了類生物有機樣品在不同成像模式、溫度、電子劑量率、波包電子數和脈沖重復率下的電子輻照損傷效應，明確了脈沖式電子成像模式對有機樣品的電子輻照損傷與連續式電子成像模式相同，揭示了電子束對樣品輻照損傷背后的物理機制。相關論文7月2日發表于The Innovation Life。

　　冷凍電鏡是揭示生物大分子結構的重要技術，但電子輻照損傷始終限制其分辨率進一步提升。近年來興起的超快電鏡技術通過脈沖電子束成像，被認為可能減輕對樣品的損傷，然而其實際效果仍存在爭議。電子劑量率與輻照損傷的相關性也在學界爭論多年，尚無定論。

　　研究團隊基于自主搭建的200 kV生物冷凍超快電鏡（cryo-UEM）平臺，首次對飽和脂肪烴晶體樣品在不同電子束模式、溫度和成像參數下的電子輻照損傷進行了系統比對。結果顯示，脈沖電子成像與傳統連續電子成像對樣品造成的輻照損傷程度基本相同，電子劑量率與損傷程度之間無明顯相關性，而溫度對緩解損傷具有正面影響。這一研究明確指出，時間調制的脈沖電子束并非冷凍電鏡輻照損傷問題的解決方案，為后續機制研究提供了實驗依據。

　　該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項、北京市自然科學基金、中國科學院科研儀器設備研制項目、中國科學院科學基金博士后資助項目的支持。