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快速通道

单颗粒分析 Single Particle Analysis, SPA

单颗粒分析通过快速冷冻技术将溶液状态下的生物大分子（如蛋白质、核酸复合物）瞬间固定在薄冰层中，使其处于随机取向状态。利用透射电子显微镜捕获成千上万个该分子的二维投影图像，随后通过计算算法识别并提取这些颗粒投影。通过对海量颗粒图像进行空间对齐、二维分类平均以及三维重构，最终消除噪声干扰，还原出分子的三维电子密度图（Density Map）。

主要技术服务

服务内容

高通量自动化数据采集： 基于 Talos L120C 平台，利用 EPU 或 SerialEM 软件实现长时程、低剂量的自动化图像采集，确保获取海量高信噪比的 Movie 数据。

样品质控评估（Screening）：评估颗粒在载网孔区内的分布密度、取向分布多样性以及冰层厚度对对比度的影响。

颗粒提取与二维分类： 利用深度学习算法自动识别图像中的蛋白颗粒，并通过二维分类剔除聚集、损坏或含有杂质的颗粒，筛选出具有代表性构象的颗粒子集。

初始模型（Ab-initio）构建：在无先验模型的情况下，利用随机梯度下降等算法生成样品的低分辨三维初始骨架。

推荐研究场景

高分辨结构解析： 针对纯度高、性质稳定的蛋白质复合物（分子量通常 > 100 kDa），追求原子分辨率结构。

动态构象研究： 分析同一蛋白在不同配体结合状态下、不同 pH 条件下的结构变化及构象异质性。

药物筛选与设计： 观察小分子药物、抗体与靶点蛋白的结合模式，助力精准药物研发。