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TMC 設(shè)備支持首先了解冠狀病毒結(jié)構(gòu)

轉(zhuǎn)自 TMC 應(yīng)用筆記 STICIS III

2020 年 2 月 19 日，德克薩斯大學(xué)*分校和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究人員宣布，他們已經(jīng)創(chuàng)建了 2019 年 新xing冠zhuang 病毒[1]附著并感染人體細(xì)胞的部分的第一個(gè) 3D 分子結(jié)構(gòu)。這是開發(fā)疫苗和其他對(duì)策的重要里程碑。

為了創(chuàng)建原子級(jí) 3D 模型，研究人員使用了兩臺(tái) Thermo Fisher Scientific 低溫透射電子顯微鏡 (Cryo-TEM)——一臺(tái) Krios 和一臺(tái) Talos——配備了 Gatan K3™ 單電子計(jì)數(shù)直接檢測(cè)相機(jī)[2]。

裝有 Cryo-TEM 的 Sauer 結(jié)構(gòu)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室是?？思{納米科技大樓的一部分，位于 UT Austin 校區(qū)的中心，距離 I-35 高速公路大約一英里；附近交通繁忙是地板過(guò)度振動(dòng)的常見來(lái)源。可以預(yù)見的是，在規(guī)劃階段早期進(jìn)行的調(diào)查確定極低頻率的振動(dòng)超過(guò)了其中一臺(tái)顯微鏡的要求。

此外，交流磁場(chǎng)水平高于儀器規(guī)格，這在多用途設(shè)施中很常見。附近的電梯活動(dòng)偶爾會(huì)導(dǎo)致準(zhǔn)直流場(chǎng)的變化，再次超過(guò)制造商對(duì) TEM 和 Gatan K3 相機(jī)的規(guī)格。

為了糾正這些環(huán)境干擾，TMC 在 Talos 下方的地板上安裝了STACIS Quiet Island 主動(dòng)地板振動(dòng)消除系統(tǒng)，并為每個(gè) TEM 安裝了Mag-NetX 主動(dòng)磁場(chǎng)消除系統(tǒng)。

房間地板的設(shè)計(jì)與 Quiet Island 概念兼容，允許在安裝 TEM 時(shí)無(wú)需升高到地面以上。如圖 2 所示，STACIS Quiet Island 采用*的壓電振動(dòng)消除技術(shù)，將地板振動(dòng)從 Vibration Criterion D 級(jí)以上抑制到 F 級(jí)以下[3]。

圖1：在 STACIS Quiet Island 上的 Krios TEM 的典型設(shè)置。

圖2：Talos 下現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際房間地板振動(dòng)測(cè)量。

TMC 對(duì) Thermo Fisher Cryo-TEM 的詳細(xì)了解使 Mag-NetX 系統(tǒng)的亥姆霍茲線圈能夠集成到 TEM 的外殼中，從而有效利用房間中的寶貴空間。安裝在外殼上的有源磁場(chǎng)消除系統(tǒng)可在傳感器處提供大約 100 倍的磁場(chǎng)抑制（參見圖 4）。Mag-NetX 控制器和 GUI 還可用于連續(xù)監(jiān)測(cè)場(chǎng)（衰減場(chǎng)，或“開環(huán)”）并提供場(chǎng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)（參見圖 3），或根據(jù)頻率繪制。

圖3：TMC 的 Mag-NetX 系統(tǒng)可用于連續(xù)監(jiān)測(cè)田地。這允許用戶全天監(jiān)控環(huán)境的變化。這是系統(tǒng)啟動(dòng)前在不同城市位置記錄 9.5 小時(shí)的示例。

圖4：傳感器位置（通?？拷@微鏡載物臺(tái)）的磁場(chǎng)抑制實(shí)際測(cè)量值

“由于樓下的泵和發(fā)射器，我們?cè)O(shè)施的初始現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)沒(méi)有通過(guò)。所以我們從 TMC 購(gòu)買了 STACIS 和 Mag-NetX 來(lái)抵消振動(dòng)和 EMI 問(wèn)題。安裝這些顯微鏡后，顯微鏡工作得很好兩個(gè)項(xiàng)目，由于消除了振動(dòng)和額外的 EMI，因此非常穩(wěn)定”。

Aguang Dai，博士，德克薩斯大學(xué)*分校 Sauer 結(jié)構(gòu)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理

TMC 的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)催生了*的解決方案，以滿足這些高性能顯微鏡和相機(jī)在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中的需求。

TMC 的模塊化設(shè)計(jì)方法使我們能夠?qū)?biāo)準(zhǔn)組件和設(shè)計(jì)理念結(jié)合在定制的工程解決方案中，以適應(yīng) Cryo-EM 的*幾何形狀。

參考：

[1] 新地圖中冠狀病毒研究結(jié)果的突破，以支持疫苗設(shè)計(jì)”，2020 年 2 月 19 日，
[2] Gatan 網(wǎng)站上的 K3 相機(jī)頁(yè)面
[3] 研究設(shè)施不斷發(fā)展的標(biāo)準(zhǔn)：I – 振動(dòng)，Colin Gordon Associates，SPIE 會(huì)議5933：用于納米級(jí)研究及其他領(lǐng)域的建筑，2005

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