共抗疫情 | TMC設(shè)備助力觀察首個(gè)新冠病毒結(jié)構(gòu)
潤(rùn)澤儀器商城 - 2021-01-11
這是2019冠狀病毒刺突蛋白的三維原子尺度結(jié)構(gòu)圖，或稱分子結(jié)構(gòu)圖。這種蛋白質(zhì)有兩種不同的形態(tài)，一種是在感染宿主細(xì)胞之前形成的，另一種是在感染過(guò)程中形成的。這種結(jié)構(gòu)代表了在感染細(xì)胞之前的蛋白質(zhì)，稱為融合前構(gòu)象。
感謝德州大學(xué)奧斯汀分校jason mclellan提供圖片
2020年2月19日，德州大學(xué)奧斯汀分校和美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的研究人員宣布，他們已經(jīng)獲取了2019冠狀病毒中附著并感染人類細(xì)胞部分的第一個(gè)三維分子結(jié)構(gòu)。這是開發(fā)疫苗和其他應(yīng)對(duì)措施的一個(gè)重要里程碑。
為了建立原子尺度的三維模型，研究人員使用了兩臺(tái)thermo fisher scientific低溫發(fā)射電子顯微鏡(cryo-tems)—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)。
放置低溫電子設(shè)備的紹爾結(jié)構(gòu)生物實(shí)驗(yàn)室是福克納納米科學(xué)與技術(shù)大樓的一部分，位于德州大學(xué)奧斯汀分校的中心地帶，距離i-35高速公路大約一英里；附近交通繁忙是造成地面過(guò)度振動(dòng)的常見原因。可以預(yù)見的是，在計(jì)劃階段的早期的調(diào)查確定，在非常低頻率下的振動(dòng)超過(guò)了一臺(tái)顯微鏡的要求。
此外，交流磁場(chǎng)水平高于儀器規(guī)格，這是多用途設(shè)施常見的問(wèn)題。附近的電梯活動(dòng)偶爾會(huì)導(dǎo)致準(zhǔn)直流領(lǐng)域的變化，再次超出了tems和gatan k3相機(jī)的制造商規(guī)格。
為了糾正這些環(huán)境干擾，TMC在每個(gè)tem下的talos和mag-netx主動(dòng)消磁系統(tǒng)下的地面上安裝了stacis quiet island主動(dòng)地面消振系統(tǒng)。
圖1：典型的krios tem安裝在stacis quiet island房間的地面被設(shè)計(jì)成與quiet island的概念相兼容，允許在不高于地面的情況下安裝tem。如圖2所示，stacis quiet island采用獨(dú)特的壓電消振技術(shù)，將d級(jí)以上的地板振動(dòng)抑制到f級(jí)以下。
圖2：talos下面實(shí)際的房間地面振動(dòng)測(cè)量
TMC對(duì)低溫電子系統(tǒng)的詳細(xì)熟悉度使mag-netx系統(tǒng)的亥姆霍茲線圈集成到tems的外殼中，有效地利用了房間中寶貴的空間。enclosure-mounted活躍領(lǐng)域消振系統(tǒng)提供大約100倍抑制磁場(chǎng)傳感器（見圖4）。mag-netx控制器和gui也可以用來(lái)持續(xù)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域（減毒字段，或在“開環(huán)”），并提供數(shù)據(jù)的磁場(chǎng)強(qiáng)度隨時(shí)間（見圖3），或繪制頻率。
圖3：tmc的mag-netx系統(tǒng)可用于連續(xù)監(jiān)視字段。這允許用戶監(jiān)視全天環(huán)境中的變化。這是一個(gè)記錄的例子，在系統(tǒng)通電之前，在不同的城市進(jìn)行了9.5個(gè)小時(shí)的錄音
圖4：傳感器位置磁場(chǎng)抑制的實(shí)際測(cè)量值（通常靠近顯微鏡臺(tái)）
德州大學(xué)奧斯汀分校紹爾結(jié)構(gòu)生物實(shí)驗(yàn)室經(jīng)理aguang dai博士說(shuō)道：“由于樓下有泵和發(fā)射器，我們工廠的初步現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查沒有通過(guò)。所以我們從tmc購(gòu)買了stacis和mag-netx來(lái)消除振動(dòng)和電磁干擾問(wèn)題。安裝了這兩個(gè)設(shè)備后，顯微鏡工作得很好，而且由于消除了振動(dòng)和額外的電磁干擾，非常穩(wěn)定”。
TMC的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)滿足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，讓先進(jìn)解決方案得以使用。tmc的模塊化設(shè)計(jì)方法允許我們?cè)诙ㄖ频墓こ探鉀Q方案中結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)組件和設(shè)計(jì)概念，以適應(yīng)cryo-tems的獨(dú)特幾何形狀。
Stacis是tmc開發(fā)的主動(dòng)地面消振技術(shù)，是許多TMC解決方案的核心。采用先進(jìn)的慣性振動(dòng)傳感器、復(fù)雜的控制算法和先進(jìn)的壓電致動(dòng)器，Stacis消振的實(shí)時(shí)連續(xù)測(cè)量地面活動(dòng)，然后膨脹和收縮壓電致動(dòng)器過(guò)濾掉地面運(yùn)動(dòng)與活躍的“軟”空氣系統(tǒng)不同，stacis可以放置在一個(gè)工具與內(nèi)部主動(dòng)空氣隔離系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)全面優(yōu)化。獨(dú)特的串行設(shè)計(jì)和專利的高功率壓電技術(shù)，在0.6 hz到150 hz之間形成了一個(gè)寬廣的有源帶寬，真正的主動(dòng)隔振，從2 hz開始減少90%的振動(dòng)。
關(guān)于Mag-netx
Mag-netx是一種用于磁場(chǎng)波動(dòng)補(bǔ)償?shù)闹鲃?dòng)控制系統(tǒng)，專門設(shè)計(jì)了一種聲帶電荷的電子束儀器，如電子顯微鏡等。可在一個(gè)籠子或房間壁掛式配置，它積極監(jiān)測(cè)和消除實(shí)時(shí)磁場(chǎng)，為100倍的典型改善磁波動(dòng)。
tmc為納米技術(shù)設(shè)計(jì)和制造先進(jìn)的建筑地面隔振系統(tǒng)。tmc隔離器支持超精密測(cè)量、儀器和制造。我們繼續(xù)領(lǐng)先于行業(yè)先進(jìn)的主動(dòng)、慣性振動(dòng)消除系統(tǒng)，具有壓電驅(qū)動(dòng)器和數(shù)字控制器。我們的無(wú)源產(chǎn)品范圍從簡(jiǎn)單的、桌面隔離顯微鏡底座，到幾乎任何尺寸的光學(xué)表系統(tǒng)。tmc產(chǎn)品讓光子學(xué)、半導(dǎo)體制造、生命科學(xué)、藥物發(fā)現(xiàn)和納米技術(shù)等領(lǐng)域的超精密研究、測(cè)量和制造成為可能。我們的產(chǎn)品是在先進(jìn)的、垂直一體化的制造設(shè)施中設(shè)計(jì)和制造的，并以提供優(yōu)質(zhì)全球服務(wù)的客戶承諾為后盾。tmc是阿美特克超精密測(cè)量部門成員，阿美特克是電子儀器和機(jī)電設(shè)備的全球領(lǐng)導(dǎo)者，年銷售額約為50億美金。為材料分析、超精密測(cè)量、過(guò)程分析、測(cè)試測(cè)量與通訊、電力系統(tǒng)與儀器、儀表與專用控制、精密運(yùn)動(dòng)控制、電子元器件與封裝、特種金屬產(chǎn)品等領(lǐng)域提供技術(shù)解決方案。全球共有18,000多名員工，150多家工廠，在美國(guó)及其它30多個(gè)國(guó)家設(shè)立了100多個(gè)銷售及服務(wù)中心。
