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电子显微镜技术

使用冷冻电子显微镜技术进行药物发现

基于冷冻电镜的药物研发可以助力更精准的药物设计。


使用冷冻电子显微术进行药物发现和开发

基于结构的药物设计的成功结果并不总是必然的。例如,膜蛋白或大分子复合物的结构通常无法通过晶体学或 NMR 快速获得,从而影响药物设计过程。尽管膜蛋白占药物靶标的 60% 以上,但它们仅占现有晶体结构的 2%。这意味着很大程度上,研发人员在药物研发的过程中,缺少了结构信息的帮助。

在缩短新药上市时间的压力下,冷冻电子显微技术(冷冻电镜)可以帮助您更好地精准设计药物和对结构与活性关系的观察。这最大限度地减少了必须合成和分析的化合物数量,从而更快速地为您提供高效的候选药物。 

最新的技术突破使冷冻电镜成为解析大型蛋白质复合物、GPCR、离子通道和抗体复合物结构的首选方法。冷冻电子显微技术可实现的分辨率、通量和易用性已大大提高,冷冻电镜文章发表的数量每月都在增加。

使用冷冻电镜进行各种靶点结构研究

无论您是结构生物学家、建模师、药物化学家还是药理学家,冷冻电镜都使您能够可视化各种大小的分子,并帮助您加速药物研发项目的成功。以下仅为一些可以使用冷冻电子显微技术研究的潜在药物靶点。

冷冻电镜是一种经过验证且广泛适用的基于结构的 G 蛋白偶联受体 (GPCR) 药物设计解决方案。冷冻电子显微术使您能够识别活性状态结构,在药物发现过程的早期揭示结合位点,并深入了解基于 Gs 和 Gi 的特异性。

离子通道

离子通道

可以使用冷冻电镜确定的近乎天然的结构将离子通道带入了基于结构的药物设计领域。可以为一个样品找到多种不同状态的构象,并且可以深入了解通道的动力学或作用机制。

抗体

抗体

即使在低分辨率下,冷冻电镜也可以识别(非重叠)表位,通过创建双特异性抗体来利用协同效应,或随着时间的推移跟踪多克隆反应。

E3-连接酶

E3-连接酶

蛋白水解靶向分子(例如 PROTAC) 使不可成药的目标可成药。使用冷冻电镜,您不会因为面临无法直接观察到linker而只能靠生化进行测试的情况。相反,您可以直接观察与 E3 连接酶复合的蛋白质的首选方向。

病毒

病毒

了解病毒表位的四级结构有助于为疫苗设计提供信息。冷冻电镜可以解析病毒的衣壳和非结构病毒蛋白,加速抗病毒药物的研发。

使用冷冻电镜加速药物设计

冷冻电镜技术专为蛋白质和小分子的结构分析而设计,例如单颗粒分析和微晶电子衍射 (MicroED)。您可以使用冷冻电镜以高分辨率可视化药物靶点复合物,从而深入了解小分子或大分子复合物的相互作用。通过单颗粒分析,您可以确定接近原子级的分子结构,指导化合物设计从热门到领先,甚至更远。冷冻电镜还擅长解析生物制剂的结构,从治疗性抗体表位定位到不断增加的大型生物药物,为方方面面提供关键信息。

单颗粒分析——无需结晶解析蛋白质结构

单颗粒分析在过去几年迅速成熟,能够为各种复合物设计基于结构的药物,如GABAA 受体、TRP 通道和 GPCR 等膜蛋白。全球多个研究小组已成功且可重复地获得高分辨率的目标受体结构。

通过单颗粒分析,可以在一个样品中观察到多个构象,甚至可以进行计数,因为蛋白质/RNA 样品不受晶体接触的限制。

我们的单颗粒分析工作流程确保了从样品制备到图像采集和数据处理的顺畅路径。它将硬件与专用的自动化样本筛选软件集成在一起,以优化生化和玻璃化参数。Thermo Scientific 冷冻透射电子显微镜(冷冻透射电镜)让您能够以近原子分辨率可靠地生成 3D 结构。

MicroED – 电子结构化学

MicroED 是一种在冷冻电镜中进行的单晶衍射技术,它使用电子而不是 X 射线。更强的电子相互作用使您能够仅从化合物的纳米晶体中获得结构。早期的 MicroED 研究还表明,使用MicroED解析结构所需时间仅为几个小时。这为天然产物、珍贵配体和代谢物的结构表征开辟了前所未有的途径,甚至可以实现多晶型鉴定。

冷冻电镜入门

启动冷冻电镜设备可能是一项艰巨的任务,但赛默飞世尔科技决心使该过程尽可能简单。从融资方案到建筑规划,再到初始样品测试和安装,我们将全程陪伴您。我们的目标是帮助您尽快开始高效运行。您也可以选择收费服务提供商、冷冻电镜培训等。

出版物

查看最新出版物

现在是投资冷冻电镜的好时机。制药行业的早期冷冻电镜使用者已经看到了它的优势。了解为什么全球制药领导者都在使用冷冻电镜进行药物研发,并了解他们的动机是否与您的目标一致。

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冷冻电镜大学

增加您的冷冻电镜知识

通过观看我们的在线冷冻电镜大学 (Cryo-EM University) 视频并接受我们专业应用专家提供的实操训练,您的实验室人员可迅速成为冷冻电镜专家。这个令人振奋的免费课程是我们与加州理工大学的 Grant Jensen 教授合作创建的,该课程结合了在线指导和实操训练,可将您的实验室人员培养成为冷冻电镜专家。学习各种冷冻电镜基本知识,包括分步式单颗粒分析 (SPA) 指导、专家演示和理论课程,所有这些都可以根据您的需要随时提供。

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冷冻电镜应用

何为冷冻电镜?我们为冷冻电镜提供了一个应用程序。

我们的仪器具有定制化用户界面,使操作过程更加直观,特别是与我们简便易用的应用程序结合使用时。这款科学工作流程 (Scientific Workflows) 应用程序可指导您完成冷冻电镜单颗粒分析工作流程,并提供高级计算功能,例如推荐的数据采集放大倍数预计采集时间。它还包含根据给定的一组系统配置和样品/网格特性定制的分步指南。如果需要更多帮助,我们的应用专家还将为您提供现场支持和培训,以确保您做好研究准备工作并对结果充满信心。

下载免费应用程序:

服务型冷冻电镜使用

服务型冷冻电镜使用

可视化样品的能力为您的基于结构的药物设计项目提供了前所未有的竞争优势。我们认为每位科学家都应该能够使用我们的技术,这就是我们为任何规模的公司提供一系列冷冻电镜服务的原因。

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投资回报率计算器

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冷冻电镜能够在不到几个月的时间内解析最具挑战性的药物靶标的复杂结构,这意味着您可以开始在药物发现过程中看到仅基于效率增益的回报。通过使用我们的冷冻电镜 ROI 计算器,您可以确定冷冻电镜可以在多长时间内开始为您提供切实的投资回报 (ROI)。

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金融资源

金融资源

我们提供多种方式来满足您的财务需求,包括在租赁和融资方案方面提供帮助。让我们帮助您正确规划建筑和/或重建、确定 IT 基础架构支出和运营成本(包括人员需求、能耗和数据储存),从而避免不必要的支出。

查看可用的融资方案 ›

规划和建筑建议

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我们是创建冷冻电镜实验室的专家。我们为全球 100 多个高端冷冻电镜设备提供支持,拥有出众的知识和专长。在安装设备之前,我们将进行现场调查,以确保您的场地满足所有空间准备要求(包括振动、磁场、温度稳定性和湿度控制)。我们将针对处理大数据所需的 IT 基础架构和资源、设施所需的环境条件提出建议,并帮助您确定可能需要的辅助实验室设备。我们的专业知识和支持旨在帮助您快速开始运行。

查看我们的详细规划指南,了解更多信息 ›

为持续成功展开行动

为持续成功展开行动

从第一天到第一年及以后,您都可以依靠我们的专业知识来支持您的投资和研究。我们知识丰富的冷冻电镜应用专家能协助您完成从样品制备到数据处理的全部工作。我们的冷冻电镜大学 (Cryo-EM University) 结合了在线指导和实操训练,可将您的实验室人员培养成一支合格的冷冻电镜专家团队。我们作为当今的冷冻电镜领导者,正在支持全球 100 多个系统,您可以依靠我们长期持续的支持服务。

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Applications

神经退行性病变研究

神经退行性疾病研究

冷冻电镜可以确定与神经退行性疾病有关的蛋白质聚集体的结构特性,从而使科学家们能够解决有关这类蛋白质聚集体如何形成、与细胞环境相互作用以及改变大脑功能的问题。


样品


蛋白质结构分析

冷冻电镜(Cryo-EM)可提供近原子分辨率的蛋白3D结构。它可以确定复合物和难以结晶样品的结构信息,以及重要的细胞环境。

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生物制药研究

冷冻电镜(Cryo-EM)使基于结构的药物发现成为可能,该方法可为完全处于水合状态的小分子和蛋白生物制品提供近原子分辨率的详细结构信息。

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病毒结构研究

冷冻电镜(Cryo-EM)能够以近原子分辨率解析病毒颗粒和抗原-抗体界面的3D结构。病毒固有的结构对称性使其成为冷冻电镜分析的理想对象。

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技术

单颗粒分析

单颗粒分析(SPA)是一种冷冻电镜技术,可实现近原子分辨率的结构表征,揭示动态生物学过程以及生物分子复合物/组装体的结构。

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MicroED

微电子衍射(MicroED)是一项令人振奋的新技术,可应用于小分子和蛋白质的结构测定。使用这种方法,即使在不均匀的混合物中,也可以从单个纳米晶体(<200 nm)中得到原子结构的细节信息。

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产品

仪器卡片原件样式表

Krios G4 Cryo-TEM

  • 改进的人体工程学
  • 可更轻松放进新建或现有的实验室
  • 极大提高生产率和自动化水平
  • 用于高分辨率 3D 重构的最佳成像质量

Glacios 冷冻 TEM

  • 可变的加速电压 80-200 kV
  • 用于冷冻样品操作的行业领先的自动加载器
  • 占地面积小
  • 增强易用性:

Tundra Cryo-TEM

  • 生物学相关分辨率下的结构信息
  • 空间利用率高且经济划算
  • 轻松的迭代样品优化
  • 用于精简数据收集的独特 AI 算法

Vitrobot 系统

  • 全自动样品玻璃化
  • 滤纸夹吸装置
  • 半自动化载网转移
  • 高样品通量

Selectris 和 Selectris X 成像过滤器

  • 专用于高稳定性和原子分辨率成像
  • 操作简便
  • 与最新一代的Thermo Scientific Falcon 4i直接电子检测器相配。

EPU 2 软件

  • 用于单颗粒采集的显微镜内嵌式解决方案
  • 适用于高通量颗粒收集
  • 兼容胶片、CCD 相机和直接电子相机

Falcon 4i 直接电子检测相机

  • 高吞吐量,每小时可获得更多图像
  • 无与伦比的成像质量和高DQE
  • 用EER进行无损数据压缩

Ceta-D 相机

  • 在任何高电压 (20–300 kV) 下均具有极佳性能
  • 兼容镜筒后过滤器和光谱仪
  • 用于动态研究的视频采集

为制药提供电子显微镜服务

  • 通过系统正常运行时间和通量承诺、最大限度提高产出
  • 通过增强系统数据的可见性来推动改进
  • 全面的维护和应用支持

单颗粒分析的电子显微镜服务

  • 为您的用户提供支持、帮助他们自信地开展工作
  • 让逐步工作流程指导触手可及
  • 为成功设置工作流程验证

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