氷包埋法

ice embedding

[目次：試料等(試料および試料作製)]

透過電子顕微鏡用の生物系試料作製法であり、急速凍結固定法の一種である。
精製したタンパク質やウイルスのような生体高分子懸濁試料を厚さ数十から数百nmの非晶質氷薄膜に包埋することで、溶液中の分子形態に近い状態の試料を無染色で観察することができる。
具体的には、数マイクロリットルの試料懸濁液を親水化したマイクログリッドに滴下し、ろ紙で余剰の液を吸い取った後、冷媒に素早く浸漬し急速凍結する。冷媒には、真空中で昇華しやすく、融点と沸点の温度差の大きい液体エタンや液体プロパン等が一般的に用いられる。

(a) 氷包埋法の概略 ⇒図

(b) 氷包埋した試料の断面図。 ⇒図
非晶質氷中に試料が包埋されている。

(c) 氷包埋したT4ファージのクライオTEM像。⇒図
頭部、尾部等の形態が良好に保存されている。

Ice embedding is one of rapid freeze fixation techniques used for biological specimen preparation in transmission electron microscopy.
This technique embeds a suspended specimen of biological macromolecules (purified proteins, viruses, etc.) in an amorphous ice film with a few tens of nm to a few hundreds of nm. It enables us to observe a molecular state of the specimen in a liquid solution without staining.
In an actual experiment, a few μL suspension liquid is dropped onto a micro grid subject to hydrophilic treatment, excessive liquid is removed with a filter paper, then the specimen is rapidly frozen by immersing it into a coolant as quickly as possible. Liquid ethane or liquid propane is used commonly as a coolant because these are easy to sublimate and have a large temperature difference between the melting point and the boiling point.

Schematic of ice embedding.



Cross sectional view of ice-embedded specimens, which are embedded in amorphous ice.



Cryo-TEM image of ice-embedded bacteriophage T4.

The morphology of the head and tail parts of the bacteriophage is well preserved.

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