[發明專利]用于低溫電子顯微鏡的樣品制備方法和裝置

在審

• 申請號: 202010933864.4
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112557422A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: B·亨德里克森;M·奎吉珀;L·梅萊;P·多納;E·拉賈;A·阿米尼安
• 申請（專利權）人: FEI公司
• 主分類號: G01N23/04
• 分類號: G01N23/04;G01N23/20058;G01N1/38
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張凌苗;陳嵐

用于低溫電子顯微鏡的樣品制備方法和裝置。提供了各種方法和裝置來尋找用于低溫電子顯微鏡的樣品的最佳樣品條件。可使用樣品檢查裝置篩選具有不同樣品條件的多個樣品。所述樣品檢查裝置包括形成在頂部電子透明層與底部電子透明層之間的至少一個室，其用于固持所述樣品。所述室內布置有多個柱。所述樣品檢查裝置包括覆蓋所述多個柱中的至少一個的窗口。

背景技術

本說明書總體上涉及用于制備用于單粒子分析的樣品的方法和裝置，并且更具體地，涉及基于低溫電子顯微鏡成像優化用于單粒子分析的樣品質量。

基于低溫電子顯微鏡（cryo-EM）圖像的單粒子分析可在近原子分辨率下解析生物大分子的結構。樣品制備為獲得大分子的高質量cryo-EM圖像的關鍵步驟。作為一個實例，為了解析蛋白質結構，通過將蛋白質與一種或多種緩沖溶液混合來制備蛋白質樣品。需要優化樣品構建體以及緩沖液條件（包括PH水平、鹽濃度、表面活性劑濃度和去污劑濃度），以溶解和穩定蛋白質，從而獲得最佳cryo-EM結果。然而，制備和成像具有不同樣品條件的玻璃化蛋白質樣品需要進行大量的試驗和誤差測試，并且會變得非常耗時。

發明內容

在一個實施例中，樣品檢查裝置用于篩選樣品條件。樣品檢查裝置包含：形成在頂部電子透明層與底部電子透明層之間的一個或多個室，其用于固持第一樣品；第一室內的多個柱，多個柱中的每個柱從頂部電子透明層延伸到底部電子透明層；和形成有頂部電子透明層與底部電子透明層中的至少一個的一部分的窗口，其用于檢查第一室中的第一樣品，所述窗口覆蓋多個柱中的至少一個。以這種方式，具有多個樣品條件的樣品可在同一樣品檢查裝置內玻璃化和成像。

在另一個實施例中，一種用于使用樣品檢查裝置檢查樣品的方法包含：使第一樣品流入樣品檢查裝置的第一室中，其中第一室形成在頂部電子透明層與底部電子透明層之間，多個柱布置在第一室內，并且多個柱中的每個柱從頂部電子透明層延伸到底部電子透明層；將帶電粒子束引向樣品檢查裝置的窗口，其中所述窗口形成有頂部電子透明層與底部電子透明層中的至少一個的一部分，并且所述窗口覆蓋多個柱中的至少一個；以及基于透射通過樣品檢查裝置的帶電粒子形成第一樣品的第一圖像。

應當理解，提供以上概述是為了以簡化的形式介紹在詳細描述中進一步描述的一些概念。這并不意味著標識所要求保護的主題的關鍵或必要特征，所要求保護的主題的范圍由詳細描述之后的權利要求唯一地限定此外，所要求保護的主題不限于解決上文提到或本公開的任一部分中的任何缺點的實施方案。

附圖說明

圖1圖示了低溫電子顯微鏡系統。

圖2A、2B和2C示出了具有一個室的示例樣品檢查裝置。

圖3A、3B和3C示出了具有兩個斷開的室的示例樣品檢查裝置。

圖4示出了具有四個斷開的室的示例樣品檢查裝置。

圖5A示出了具有兩個連接的室的示例樣品檢查裝置。

圖5B示出了圖5A的樣品檢查裝置中的變化的樣品條件分布。

圖6為用于制造樣品檢查裝置的方法。

圖7圖示了用于根據圖6的方法制造樣品檢查裝置的程序。

圖8示出了用于使用具有斷開的室的樣品檢查裝置來篩選樣品條件的示例方法。

圖9示出了用于使用具有連接的室的樣品檢查裝置來篩選樣品條件的示例方法。

圖10示出了用于使用具有斷開的室的樣品檢查裝置和具有連接的室的樣品檢查裝置兩者來篩選樣品條件的示例方法。

貫穿附圖的若干個視圖，相似的附圖標記指代對應的部分。

具體實施方式

以下描述涉及用于基于低溫電子顯微鏡（cryo-EM）的單粒子分析篩選樣品的系統和方法。cryo-EM成像可使用圖1所示的成像系統來執行。