菜单

冷冻电镜(Cryo-TEM)表征与检测

冷冻电镜结构解析与表征检测

冷冻电镜(Cryo-TEM)技术可对生物大分子药物进行最直观的表征,也可通过结构解析获得各种生物大分子近原子分辨率水平的三维结构,如膜蛋白、抗原-抗体复合物、病毒、疫苗等。

作为一项诺奖级高精度检测技术, Cryo-TEM 技术可通过快速冷冻样品保持生物分子接近其原生态,利用电子束穿透样品,获得原子级/近原子级高分辨率图像。

2025版《中国药典》 明确Cryo-TEM可用于解析蛋白质三维结构及相互作用;2026年《预防用mRNA疫苗药学研究技术指导原则》 将Cryo-TEM 列为考察mRNA-LNP形态的核心方法,建议用于工艺及稳定性研究;同年《治疗用肉毒毒素产品药学研究及评价技术指导原则》亦鼓励采用Cryo-TEM 技术进行结构确证。冷冻电镜已成为贯穿基础研究、疫苗开发与复杂药物表征的核心技术。

联系我们

亚太区首个符合cGMP要求的BSL-2级冷冻电镜平台

  • 通过 FDA 远程监管评估 (RRA)
  • 通过30+ 客户审计
  • 严格遵循cGMP 标准,确保检测结果准确可靠
  • 在满足药品研发/生产法规要求的同时,保障高标准快速交付,交付内容包含详细图像、数据分析和专业解读
  • 根据您的具体需求,提供定制化实验设计和分析服务
  • 经验丰富的硕博团队,专注于生物大分子药物表征检测,已服务30+头部企业和单位
  • 高效、专业的解决方案,加快您的药物研发与检测。

我们的服务优势

快速交付

1~4 周

BSL-2全流程

可处理活病毒

GMP合规 & 支持申报

数据完整、可追溯

专属方法验证

LNP脂膜层数

AAV形貌

提供多样化的研究与表征/检测服务

覆盖蛋白、抗体、疫苗、多肽、病毒载体、脂质体、囊泡、外泌体、胶束等

在进行蛋白质结构解析时,冷冻电镜技术对于各种生物大分子,如膜蛋白、抗体、疫苗、及各种蛋白复合物结构均适用。

针对蛋白及肽类,我们可以做什么?

  • 对其形式、粒径、结合状态、组装状态、完整性及纯度的分析
  • 评估稳定性、二维与三维结构,以及表位分析

Cryo-TEM 有哪些显著优势?

  • 所需样本浓度低且无需进行结晶,可使样本保持近生理状态
  • 分辨率高,有利于理解分子机制和动态过程
  • 1次检测,可同时提供形貌、粒径、微观结构等多重信息

创新辅助蛋白解析小分子量抗体 – 抗原复合物

相较于X-Ray,Cryo-TEM无需结晶、保留近原生物象并能解析异质与膜相关复合物,适用于小分子抗原—抗体。37000v威尼斯检测的冷冻电镜一站式工具包集成Fab/nanobody放大、样品制备到数据采集与结构解析的全流程解决方案,显著提高成功率并缩短交付周期,提供快速可复现的高质量结构数据、降低研发风险与成本、加速候选药物决策。

经典案例展示

形貌 粒径 组装状态 完整性 纯度 聚集程度

二维结构

三维结构解析

表位分析

如需咨询,请联系Biosafety_Testing@wuxibiologics.com

完善的检测管理流程,保障高质量快速交付

针对病毒载体及脂质体递送载体,我们可以做什么?

  • 形貌分类及占比
  • 粒径分布与圆度
  • 空壳率
  • 核酸定位分析
  • 膜厚度与层数
  • LNP融合与内化表征
  • 稳定性
  • 三维结构以及表位分析

病毒载体

Cryo-TEM 应用于病毒载体表征/检测时,相较于AUC,可在近天然状态对病毒载体进行直观、快速的成像与检测,最低仅需3ul,即可提供空壳率、形貌、粒径、三维结构等关键质量属性(CQA)信息。

经典案例展示

Liposome & LNP

Cryo-TEM 应用于脂质纳米颗粒(LNP)表征时,相较于DLS,其对样品要求低,最低仅需4-10μL,并可精确提供每个颗粒的粒径、形貌、膜厚度、膜层数、药物包载状态等CQA信息。

经典案例展示

完善的检测管理流程,保障高质量快速交付

胶束&生物制剂

在胶束或生物制剂表征时,Cryo-TEM 可精确提供每个颗粒的粒径、形貌等多重关键质量属性(CQA)信息。

经典案例展示

完善的检测管理流程,保障高质量快速交付

相关资源

【资料下载】冷冻电镜业务介绍 – 中文

下载

【精品直播】冷冻电镜检测技术:解锁新型疫苗药物开发与质量控制

观看

精品直播冷冻电镜技术如何赋能生物药研发生产

观看

精品直播【干货 Q&A】冷冻电镜直播课(上):LNP

观看

精品直播【干货 Q&A】冷冻电镜直播课(下):病毒载体/蛋白/检测技术

观看

精品直播【干货 Q&A】直播课:冷冻电镜技术如何赋能生物药研发生产

观看

【技术文章】冷冻电镜:让慢病毒质量控制“一目了然”

阅读

【技术文章】高分辨率冷冻电镜表Liposome/LNP 案例解析

阅读

【技术文章】高分辨率冷冻电镜表征AAV载体结构助力药物开发

阅读

【技术文章】37000v威尼斯cGMP级冷冻电镜平台,赋能生物药开发与质量控制

阅读

A

冷冻电镜样品制备时,将样品快速投入至被液氮冷却的液态乙烷中,由于乙烷的比热容较大,可在极短的时间内(毫秒级)将样品迅速冷却到近液氮温度,样品中的水分子来不及发生重排或结晶,就迅速成为玻璃态的无定形冰,同时样品自身在快速冷冻过程中也几乎不会有结构变化,在冰层中的结构与溶液中的一致。因此制备方法能够使样品保持在近天然状态,从而保护其原始结构和功能,并在二维图像中直接呈现。

此外,冷冻电镜三维重构技术可以进一步揭示样品近天然状态下的三维结构。

A

主要的时间消耗通常在以下几个方面:

  • 样品制备:需要将蛋白质样品以适当的浓度使用冷冻载网进行样品制备,需要精确控制样品的浓度、pH值和其他缓冲条件,以及冷冻的参数和方法。
  • 数据收集:涉及到大量样品检查和图像采集工作。可能需要几个小时到几天的时间,取决于数据质量和电镜的性能。
  • 图像处理和三维重构:需要通过复杂的数据处理流程进行对齐、分类和三维重构。需要使用高性能的计算资源。图像处理和三维重构的时间消耗从几天到几周不等,取决于数据的数量、质量以及处理软件的效率。
  • 模型构建和验证:在得到电子密度图之后,需要进行原子模型的搭建,修正和验证工作,以确保蛋白模型的真实性。

整体来说,冷冻电镜的蛋白结构解析需要综合考虑样品制备、数据收集和处理以及模型验证等多个步骤。

A

利用冷冻电镜进行单颗粒三维结构解析,可获得抗原的高分辨结构,如分辨率达到3.5埃或更优,基于结构分析,可识别抗原表位的分布及结构,确定表位类型是线性表位还是构象表位,帮助进行表位作图。

A:
测量原理不同。冷冻电镜将样品快速冷冻,在近天然状态下直接观察样品的实际形态和大小,得到的颗粒尺寸为实际物理尺寸,不包括水化层,可以得到每个颗粒沿着不同轴向的粒径;而DLS是利用动态光散射来推算颗粒在溶液中的布朗运动,并且假定样品中所有颗粒都是球体的,通过分析散射光的强度波动来计算粒径分布,所算出的是脂质纳米颗粒在溶液中的水合粒径,即颗粒本身加上其周围的水化层。
因此,冷冻电镜测得的粒径数值与DLS不同,并且通常DLS测得的数据偏大。

A:
在保证颗粒数量的情况下,利用冷冻电镜分析LNP包载率时,Variation≤5%。相比于纳米流式仪,具有如下优势:

  • 无需预处理:不需要对样品进行荧光标记和核酸酶处理等二次处理。
  • 直接观察:冷冻电镜可以提供纳米级别的分辨率,能够清晰地观察到LNP的内部结构,从而准确判断空壳率。更加直观,不需要依赖数据建模等进行间接推导 。
  • 定量分析:冷冻电镜可以对单个颗粒进行逐一分析,提供详细的结构信息,有助于更精确地计算空壳率。
  • 多样性分析:冷冻电镜不仅可以分析空壳率,还可以同时观察LNP的形态、大小分布、膜结构等其他结构特征。

A:
需要结合项目情况和目的进行具体分析;例如对于蛋白结构解析的样品,一个样品可能需要拍摄数千张冷冻电镜照片;对于疫苗的表征或者AAV等的表征,一般数张到数十张照片可以得到较为丰富的信息。

A:
需要考虑足够的视野覆盖(例如在铜网的不同区域进行数据采集),同时结合研究或者检测的目的、样品的浓度、颗粒的大小等信息。

A:
是的,冷冻电镜检测颗粒粒径时,是对单个颗粒进行逐一分析。由于是逐一分析,能够获得每个颗粒的粒径信息,因此能区分不同粒径的HPV颗粒或者不同粒径的LNP颗粒。同时,我们还可以对粒径进行统计学分析,得出粒径分布等信息。

A:
一般,LNP是处于动态变化中,内部的脂质和核酸会产生重排。均质型(Homogeneous-type)是核酸和脂质在LNP内部均匀排布,而泡状结构型(Bleb-type)的脂质和核酸已经重排结束发生相分离;在二者之间是有一个中间态的,这个中间态就是异相型(Hetero-type),也就是重排未结束。。

联系我们的专家

让我们一起探讨您的项目需求
联系我们
XML 地图