1樓：匿名使用者
冰是一種大家再熟悉不過的物質了。在乙個大氣壓下，當水的溫度低於零度時，便會變成固態的冰。水分子在彼此之間的極性相互作用力(范德瓦爾斯力)之下，形成規則的排列形式，變成晶體狀態。
這是我們生活中常見的冰的存在方式。冰晶的內部通常是極為純淨的，只有水分子存在，任何其他雜質都會在結晶的過程中被擠出晶體之外。當有較多其他雜質存在的情況下，通常會形成多晶。
水結冰後體積還會發生膨脹，造成晶體之間相互擠壓。生物體內的水如果結冰，冰的膨脹效應和相互擠壓會對細胞或組織的結構造成破壞。如果要將生物體冷凍起來，就必須避免冰晶的形成。
這也是難以通過冷凍的方法來長期儲存生命體的主要原因。
在 20 世紀 30 年代，人們就已經知道水可以形成非晶的狀態。也就是說，在低溫下水雖然被凍結了，但是水分子並沒有形成晶體的規則排列，還是無序的，稱之為玻璃態。玻璃態的冰和水的密度相同，沒有膨脹效應，也可以和其他的物質共存。
因而不會對與其共存的物質造成排斥和擠壓並破壞共存物的結構。'
這種玻璃態冰的形成需要非常快的冷卻速度，達到每秒幾十萬度。可以認為冷卻的速度必須足夠快，以至於水分子沒有時間移動形成規則排列的晶體，在一瞬間被凍在了原地，因此也就不會對原有的結構造成破壞。但是如何獲得這麼快的冷卻速度形成玻璃態冰，在很長時間內一直都沒有很好的辦法。
在玻璃態冰能夠被成功製備出來之前，人們都是採用負染色技術來固定生物結構並對其觀察的。負染技術使用重金屬鹽作為染色劑，比如甲酸鈾或者醋酸雙氧鈾。首先讓重金屬鹽覆蓋並滲透到生物大分子中去，然後把樣品晾乾脫水，蛋白質在這個乾燥的過程中可能已經分解或者破壞掉了，但乾燥後的鹽保持了生物大分子在乾燥前的外部輪廓。
這個過程有點像鑄造時製作沙模的過程，重金屬鹽就是沙子。當用電鏡觀察時，人們看到的生物大分子的影象其實是蛋白降解後留下的空洞，因此襯度是反轉的，所以稱為負染(圖2)。負染的優勢是操作簡單，影象襯度高。
缺點是無法獲得高解析度，因為觀察到的僅是重金屬鹽而已經不是蛋白本身了。相應地，負染解析度的上限只能達到十幾埃左右。最早的生物樣品的高解析度結構都是通過負染技術來觀察的，比如20世紀50年代人們就借助負染技術看到了與老年痴呆相關的腦神經細胞中出現的澱粉樣沉澱，以及多種植物病毒的影像。
雖然負染的解析度遠達不到原子水平，但是其相對於光學顯微鏡來說解析度已經很高了。所以，這一技術目前依然有著很廣泛的應用，用於對樣品質量的快速檢測和樣品結構的初步分析，是最主要的日常電鏡生物結構分析手段之一。隨著高壓冷凍和冷凍替代技術的發展，負染色技術也是目前觀察細胞或者組織樣品的重要手段。
2樓：
這種放大鏡能夠放大非常大的倍數。
3樓：難一生熱愛
冷凍電鏡：在原子尺度上觀察生命。
4樓：
冷凍電鏡技術，指的是應用冷凍固定術，在低溫下使用透射電子顯微鏡觀察樣品的顯微技術，能將生物分子「凍起來」，讓人們前所未有地觀察分析其運動過程，對於生命化學的理解和藥物學的發展都有決定性影響。具體操作時，先將樣品冷凍起來，然後在低溫狀態下放進顯微鏡，讓高度相干的電子作為光源從上面照下來，透過樣品和附近的冰層，造成散射。再利用探測器和投射系統把散射訊號成像記錄下來，最後進行訊號處理，得到樣品結構。
這項用於掃瞄電鏡的超低溫冷凍製樣及傳輸技術可實現直接觀察液體、半液體及對電子束敏感的樣品，如生物、高分子材料等。樣品經過超低溫冷凍、斷裂、鍍膜製樣（噴金/噴碳）等處理後，通過冷凍傳輸系統放入電鏡內的冷台（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下呈玻璃態，減少冰晶的產生，從而不影響樣品本身結構，冷凍傳輸系統保證研究人員在低溫狀態下對樣品進行電鏡觀察。
將電子顯微鏡和計算機建模成像結合在一起的大量實踐，是在新世紀之後開始流行的。冷凍電鏡時代的真正來臨，還得益於樣品製備技術、新一代電子探測器發明、軟體演算法優化等多方面技術的進步，更多的資訊和更低的噪音保證了高解析度的影象。
科學家希望能製造出更靈敏的電子探測器，以及更好地製備蛋白樣本的方法。這樣的話，就能夠對更小的、更動態的分子進行成像，並且解析度更高。在大資料時代的基因組、蛋白質組、代謝組、脂類組等飛速發展的今天，蛋白質結構組理應得到更加廣泛的重視，針對蛋白質的藥物篩選和計算機輔助的藥物研究不應被低估。
發展高精度、高效的結構解析技術有著重要意義，可以預見未來在蛋白質結構領域有著更多的驚喜。
5樓：你就是個臭弟弟
快速冷凍技術可使水在低溫狀態下呈玻璃態，減少冰晶的產生，從而不影響樣品本身結構，冷凍傳輸系統保證研究人員在低溫狀態下對樣品進行電鏡觀察。
6樓：c2百賬號
在低溫狀態下放進顯微鏡，讓高度相干的電子作為光源從上面照下來，透過樣品和附近的冰層，造成散射。再利用探測器和投射系統把散射訊號成像記錄下來，最後進行訊號處理，得到樣品結構。
7樓：你罵我我吃虧
在冰凍狀態下能夠觀察到完整的原子級別物體，
8樓：
因為冰凍系統能夠保持原子的完整性
9樓：爆燥小哥
它是利用探測器和投射系統把散射訊號成像記錄下來，最後進行訊號處理，得到樣品結構。
10樓：匿名使用者
科研人員要選好樣品，並在高壓冷凍儀（如圖一）中進行冷凍製樣。「冷凍製樣有2種方法: 1、直接冷凍; 2、高壓冷凍，再用切片機或聚焦離子束減薄。
不同的樣品用不同的製樣方法: 對於蛋百質分子或其複合體，用直接冷凍法; 對細胞或組織，用高壓冷凍再減薄法。」
11樓：溫柔小妹阿
是因為在冷凍的狀態下，能夠很清楚地檢視原子的完整性。
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