
病毒颗粒整体形貌观测:直接观察病毒在近生理状态下的整体大小、形状及外部轮廓,是病毒鉴定的基础。
衣壳蛋白组装结构解析:解析构成病毒衣壳的蛋白质亚基是如何排列、组装成对称或不对称的封闭结构。
病毒囊膜结构与膜蛋白分析:针对有囊膜病毒,研究其脂质双层膜的连续性、厚度以及镶嵌于膜上的糖蛋白(如刺突蛋白)的结构与分布。
病毒基因组包装状态观察:可视化病毒内部的核酸物质(DNA或RNA)的密度、分布及其与衣壳蛋白的相互作用模式。
病毒表面抗原位点定位:识别病毒表面能够被抗体或受体特异性结合的抗原表位或功能区域的空间位置。
病毒与受体/抗体复合物结构:解析病毒颗粒与宿主细胞受体、中和性抗体或小分子抑制剂结合时的复合物三维结构。
病毒内部核心蛋白结构:对于复杂病毒,解析其衣壳内部的核心蛋白或酶(如逆转录酶、聚合酶)的组装结构与位置。
病毒组装中间体与缺陷颗粒分析:捕获病毒在组装或成熟过程中产生的非完整颗粒、空壳或异常组装中间体,研究其组装机制。
病毒粒子成熟过程结构变化:比较病毒前体与成熟病毒在结构上的差异,揭示其成熟过程中发生的构象重排或切割事件。
病毒衣壳的力学性质评估:通过结构分析间接评估衣壳的稳定性、弹性及承受内部压力的能力,与病毒感染性相关。
动物病毒:包括流感病毒、冠状病毒、艾滋病毒(HIV)、疱疹病毒、腺病毒、轮状病毒等感染人类及动物的各类病毒。
植物病毒:如烟草花叶病毒(TMV)、马铃薯Y病毒等,研究其简单的螺旋对称或二十面体对称结构。
细菌病毒(噬菌体):解析具有复杂头部-尾部结构的T偶数噬菌体、λ噬菌体等的精细组装机制。
昆虫病毒:如杆状病毒,常用于生物技术和作为基因工程载体,其结构研究对应用开发至关重要。
新型与罕见病毒:对未知病原体或新发病毒(如埃博拉病毒、SARS-CoV-2)进行快速结构解析,助力病原鉴定与防疫。
病毒样颗粒:由病毒结构蛋白自组装形成、不含遗传物质的人工颗粒,用于疫苗研发,需确认其结构与天然病毒的相似性。
基因治疗与疫苗载体:包括腺相关病毒(AAV)、慢病毒载体等,精确解析其结构以指导载体工程化改造,优化递送效率。
病毒蛋白自组装体系:研究分离表达的单一病毒结构蛋白在体外形成的纳米管、二维晶格等组装体结构。
病毒与纳米颗粒杂合系统:检测病毒颗粒作为模板或载体与无机纳米材料结合形成的杂合纳米结构。
古病毒与病毒进化研究样本:通过结构比较生物学,分析不同家族病毒的结构共性,探索病毒的起源与进化路径。
快速 plunge freezing 制样:将病毒样品溶液滴加在电镜载网上,用滤纸吸除多余液体后迅速投入液乙烷中玻璃化冷冻,保存其天然状态。
聚焦离子束铣削:对于细胞内病毒或较厚样品,使用镓离子束将样品局部减薄,制备出适合透射电镜观察的薄区。
低剂量成像技术:在采集图像时使用极低的电子剂量,以最大程度减少高能电子束对脆弱病毒样品结构的辐射损伤。
单颗粒分析:主流方法,通过采集数万至数百万张单个病毒颗粒的二维投影图像,通过分类、平均和三维重构获得高分辨率结构。
电子断层扫描:对于结构不对称或处于复杂环境(如细胞)中的病毒,将样品倾斜一系列角度进行成像,重构出三维断层图像。
亚颗粒局部重构:针对病毒表面的重复单元(如刺突蛋白),将其从整体颗粒图像中提取并单独进行对齐和平均,获得局部高分辨率结构。
分类与三维变异性分析:利用计算算法对颗粒图像进行多轮分类,区分结构异质性,并分析病毒颗粒存在的连续构象变化谱。
对称性强制与松弛重构:对于具有二十面体等对称性的病毒,在重构初期施加对称性约束以提高信噪比,后期可松弛约束以观察不对称特征。
模型构建与精修:将得到的电子密度图进行原子模型搭建,通过分子动力学模拟和实空间精修,获得准确的原子坐标模型。
分辨率评估:使用傅里叶壳层相关法(FSC)等标准方法,定量评估最终三维重构图的分辨率,通常可达3Å甚至更高。
300kV场发射枪冷冻透射电镜:核心设备,提供高亮度、高相干性的电子束,是实现原子分辨率病毒结构解析的关键。
直接电子探测器:如K2、K3相机,具有高量子效率和快速读出能力,能记录单个电子事件,极大提升图像信噪比和分辨率。
自动数据采集软件:如SerialEM、EPU,实现载网坐标定位、自动对焦、像散校正和图像采集的全流程自动化,高效获取海量数据。
冷冻样品杆与自动进样器:用于在电镜内部转移和保持样品处于液氮温度(-196°C)以下,防止冰晶升华,并支持高通量筛选。
制样用 vitrobot 系统:自动化 plunge freezing 仪器,可精确控制环境温度、湿度及 blotting(吸滤)参数,确保制样重复性与质量。
等离子体清洗仪:在制样前对载网进行亲水性处理,使样品能均匀分布在载网支持膜上,形成适宜厚度的冰层。
聚焦离子束-扫描电镜双束系统:用于制备冷冻切片或对冷冻细胞样品进行原位减薄,以观察细胞内的病毒。
高性能计算集群:配备多GPU的计算服务器,用于处理TB级别的原始图像数据,运行耗时的三维重构、分类和精修计算任务。
图像处理与重构软件套件:如RELION、cryoSPARC、EMAN2等,提供从颗粒挑选、运动校正、CTF估计到三维重构的完整算法流程。
液氮存储与输送系统:包括杜瓦罐、转运容器等,用于在制样、电镜观察及样品存储整个流程中维持样品的超低温状态。
沟通检测需求:为精准把握客户需求,我们会仔细审核申请内容,与客户深入交流,精准识别样品类型、明确测试要求,全面收集相关信息,确保无遗漏。
签订协议:根据沟通确定的检测需求及商定的服务细节,为客户定制包含委托书及保密协议的个性化协议。后续检测严格依协议执行。
样品前处理:收到样品后,开展样品预处理、制样及标准溶液制备等前处理工作。凭借先进仪器设备和专业技术人员,科学严谨对待每个细节,保证前处理规范准确。
试验测试:此为检测核心环节。运用规范实验测试方法精确检测每个样品,实验设计与操作均遵循科学标准,保障测试结果准确且可重复。
出具报告:测试结束立即生成详尽检测报告,经严格审核确保结果可靠准确,审核通过后交付客户。
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