冷凍電鏡，是用于掃描電鏡的超低溫冷凍制樣及傳輸技術(Cryo-SEM)，可實現(xiàn)直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、高分子材料等。

樣品經(jīng)過超低溫冷凍、斷裂、鍍膜制樣（噴金/噴碳）等處理后，通過冷凍傳輸系統(tǒng)放入電鏡內的冷臺（溫度可至-185℃）即可進行觀察。其中，快速冷凍技術可使水在低溫狀態(tài)下呈玻璃態(tài)，減少冰晶的產(chǎn)生，從而不影響樣品本身結構，冷凍傳輸系統(tǒng)保證在低溫狀態(tài)下對樣品進行電鏡觀察。

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中國科學技術大學教授畢國強、劉北明與美國加州大學洛杉磯分校教授周正洪組成課題組，利用冷凍電鏡技術對完整突觸進行了系統(tǒng)性定量分析。美國神經(jīng)科學學會會刊《神經(jīng)科學》日前以封面形式對此進行了報道。

課題組利用冷凍電鏡技術，結合自主研發(fā)的冷凍光電關聯(lián)顯微成像技術，實現(xiàn)了對中樞神經(jīng)系統(tǒng)中兩類最主要突觸——興奮、抑制性突觸的精確區(qū)分以及結構特征的定量化分析。他們將大鼠的海馬神經(jīng)元培養(yǎng)在冷凍電鏡的特型載網(wǎng)上，快速冷凍并直接成像，獲得了一系列完整突觸在近生理狀態(tài)下的三維結構。結合定量分析手段，了解了抑制性突觸的均勻薄片狀突觸后致密區(qū)結構，獲得了突觸在分子水平的精細組織架構，實現(xiàn)了在突觸原位直接觀察單個神經(jīng)遞質受體蛋白復合物及其與支架蛋白的相互作用。