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一、需求描述
寻求成果转化合作伙伴,意向合作方式:技术许可,有意者欢迎沟通。
二、项目概况
一种冷冻电镜样品制备系统及制备方法
1、简介
- 本项成果采用非变性质谱中广泛使用的电喷雾电离(ESI)技术,设计并搭建了一种新型冷冻样品制备装置 ESI-cryoPrep,成功实现了无需滤纸夹吸的冷冻样品制备,并获得了多种生物大分子近原子分辨率的三维结构。研究表明,ESI-cryoPrep可以有效地将生物大分子颗粒完整嵌入无定形态薄层冰中,避免其吸附在空气-水、固体-水界面上,并对该装置制备生物大分子冷冻样品过程中的界面模型进行了机理阐释。
- ESI-cryoPrep以“软”电离技术ESI为基础,通过向蛋白溶液施加高电压形成大量带电的蛋白液滴,可以有效地减少蛋白的变性与碎裂。在电场的驱动下,带电液滴飞向电镜载网的过程中伴随着去溶剂化的进行;液滴表面的电荷密度激增至瑞利极限导致库仑裂变形成带电的次级液滴;这一过程循环往复直至液滴最终沉积在电镜载网上;收集到带电液滴的电镜载网被插入液氮冷却的液态乙烷中即可实现对液滴的快速冷冻。该过程完全省却了滤纸的夹吸,避免了滤纸材料对液体和生物大分子的影响。因为液滴表面的小分子离子形成了双电层效应,生物大分子与液体的界面被隔绝开,从而避免了生物大分子吸附到气液或固液界面上,更好地保持了生物大分子的天然结构。

2、竞争优势分析
目前,市面上几乎所有的冷冻电镜样品制备均采用滤纸夹置法制样,几十年来从未更新,且售价非常高。本项成果涉及的制样方案完全抛弃了滤纸的夹吸,避免了滤纸材料对液体和生物大分子的影响,具有完全自主知识产权。设备采用全新的样品制备方案,体积小、成本低、重复性好。
3、市场应用前景
本项成果涉及的设备针对需要进行高分辨率生物大分子结构分析的用户群体,如结构生物学家、药物化学家、生物物理学家等,因此设备定位于生物医药、生命科学、药物研发等科研机构、高校实验室以及药物研发企业。
4、发展规划
与冷冻电镜制造商、生物医药研发公司建立合作关系,形成产业链上下游的协同效应;与科研机构和高校建立合作,共同开展技术研发和人才培养;发布成功案例研究,展示ESI冷冻制样仪在实际应用中的效果和用户反馈;定期举办产品培训和研讨会,帮助用户更好地理解和使用ESI冷冻制样仪;制作教学视频和操作手册,提供详细的产品使用指导。
5、知识产权情况
本项成果已申请一项专利。
三、团队介绍
本项成果来自于跨学科交叉的多个科研团队。涉及精仪系教授及副教授,主要研究方向为电喷雾、质谱技术及仪器;生命学院教授及副研究员,主要研究方向为冷冻电镜技术,包括样品制备、数据处理及分析等。两个科研团队在各自研究领域均具有多项专利及成果转化。

清华大学
清华大学(Tsinghua University),简称“清华”,由中华人民共和国教育部直属,中央直管副部级建制,位列“211工程”、“985工程”、“世界一流大学和一流学科”,入选“基础学科拔尖学生培养试验计划”、“高等学校创新能力提升计划”、“高等学校学科创新引智计划”,为九校联盟、中国大学校长联谊会、亚洲大学联盟、环太平洋大学联盟、清华—剑桥—MIT低碳大学联盟成员,被誉为“红色工程师的摇篮”。

清华大学
清华大学(Tsinghua University),简称“清华”,由中华人民共和国教育部直属,中央直管副部级建制,位列“211工程”、“985工程”、“世界一流大学和一流学科”,入选“基础学科拔尖学生培养试验计划”、“高等学校创新能力提升计划”、“高等学校学科创新引智计划”,为九校联盟、中国大学校长联谊会、亚洲大学联盟、环太平洋大学联盟、清华—剑桥—MIT低碳大学联盟成员,被誉为“红色工程师的摇篮”。


















