UltrAuFoil® 金微孔薄膜载网
这种新开发的超稳定金支撑膜专为冷冻电子显微镜(cryo-EM)设计,可显著减少冷冻样品在成像过程中的移动。这提升了图像对比度与质量,从而在使用更少数据的情况下获得更优的三维重构结果。
在冷冻电镜成像过程中,传统的碳支撑膜会发生移动——尤其是在电子束照射初期。这种移动会导致图像模糊,使得小分子或结构复杂的生物大分子难以解析。
使用 UltrAuFoil®(由英国医学研究理事会分子生物学实验室(MRC LMB)的 Christopher J. Russo 博士与 Lori A. Passmore 博士设计,Quantifoil Micro Tools 公司生产),可大幅降低样品漂移。
项目 | 参数 |
金箔厚度 | 约 500 Å(即 50 纳米) |
金箔结构 | 规则方形阵列排列的微米级圆形孔洞 |
可用孔型 | R 1.2/1.3(其他型号可定制) |
TEM 载网 | 300 目金网(其他规格可选) |
核心优势
· 超低漂移:金的高导电性 + 热匹配设计 → 成像期间样品几乎不动;
· 高分辨潜力:特别适合小分子(<100 kDa)或柔性复合物的结构解析;
· 兼容自动化:已整合进主流 Cryo-EM 自动采集流程(如 EPU, SerialEM)。
典型应用
· 单颗粒冷冻电镜(SPA)
· 小蛋白、膜蛋白、病毒衣壳等挑战性样品
· 需要高精度对齐的电子断层扫描(Cryo-ET)
使用注意事项
· 必须调整聚焦策略(不能依赖 Thon rings);
· 建议新手先用标准碳膜练习,再过渡到金膜;
· 成本高于碳膜,适用于对数据质量要求极高的项目。
Q1:为什么用金(gold)制作箔膜?
答:因为金具有高导电性、不氧化、抗辐照损伤,且其表面化学惰性、生物相容性好,非常适合高分辨冷冻电镜。
碳膜在电子束下易充电、变形;而金导电性极佳,可迅速导走电荷,避免静电漂移。
金在空气中不氧化,长期稳定性优于铜或镍。
Q2:为什么金箔厚度是 500 Å(50 nm)?
答:400–500 Å 是最佳厚度——既能有效抑制样品移动(与更厚膜效果相当),又能在常规滤纸吸 blotting 条件下形成足够薄的冰层。若低于 400 Å,支撑性能会下降。
太薄 → 机械强度不足,易破裂;
太厚 → 冰层变厚,不利于高分辨成像;
50 nm 是稳定性与冰层厚度之间的最优平衡点。
Q3:为什么 TEM 载网也用金?
答:使用同种金属可消除冷却过程中因热膨胀系数不同导致的差异收缩,从而避免支撑膜几何形变或张力变化。
若金膜贴在铜网上,降温至液氮温度(–196°C)时,铜与金收缩率不同 → 膜起皱或撕裂;
全金系统(膜+网)确保热力学一致性,维持孔结构稳定。
Q4:如何储存 UltrAuFoil®?保质期多久?
答:应存放在载网盒中,置于避光、阴凉、低湿环境。虽无明确过期日,但建议两年内使用。
Q5:使用前是否需要处理?
答:无需预处理,开箱即用。但可通过标准辉光放电(glow discharge)或等离子体系统使其更亲水,也可采用其他金表面改性方法。
注意:金本身疏水,对水溶液样品铺展不利,因此通常需做亲水化处理。
Q6:如何设置电子束进行数据采集?
答:推荐使用圆对称电子束,中心对准微孔,并覆盖孔周围一小圈金支撑区域。图像应在孔中心区域采集。
Q7:如何对 UltrAuFoil® 聚焦?
答:由于金膜为晶体结构,无非晶区,无法像碳膜那样通过 Thon rings(振荡对比度条纹)聚焦。推荐两种简单方法:
开启束倾摆动(beam tilt wobble),最小化图像位移;
移除物镜光阑,在孔边缘观察金晶格的衍射斑点,当衍射斑与金晶格图像相对位移最小时,即为焦平面。
关键点:传统碳膜靠非晶背景产生 Thon rings 聚焦,而金膜是单晶或多晶,必须用衍射或束倾法聚焦。
Q8:如何校正像散(astigmatism)?
答:建议在使用 UltrAuFoil® 前,先用标准校准样品校正像散和束倾。
Q9:支持自动化数据采集吗?
答:支持。已成功在 UltrAuFoil® 上通过束倾聚焦法实现自动化数据采集。
Q10:UltrAuFoil® 是否易碎?
答:不比传统碳膜更脆弱。但若用镊子操作不当,或在快速冷冻(plunge-freezing)过程中破裂,会严重损害其稳定性。仅建议在膜完整、均匀的网格区域采集数据。
Q11:能否在其上加一层非晶碳连续膜?
答:可以。标准的“浮膜转移法”(float transfer)可用于将薄层非晶碳转移到 UltrAuFoil® 上。
应用场景:某些对金表面吸附性差的样品(如小蛋白),可加碳膜增强附着。
货号 | 产品描述 | 规格 |
Q250AR2A | UltrAufoil® 有孔金膜,R 2/2, 200 Mesh, Au | 50片/包 |
Q350AR13A | UltrAufoil® 有孔金膜, R 1.2/1.3, 300 Mesh, Au | 50片/包 |
Q350AR1A | UltrAufoil® 有孔金膜, R 0.6/1, 300 Mesh, Au | 50片/包 |

