TMC設備在觀察首個新冠病毒結構中的應用

2020年2月19日，德州大學奧斯汀分校和美國國立衛(wèi)生研究院的研究人員宣布，他們已經(jīng)獲取了2019冠狀病毒中附著并感染人類細胞部分的第一個三維分子結構。這是開發(fā)疫苗和其他應對措施的一個重要里程碑。

為了建立原子尺度的三維模型，研究人員使用了兩臺Thermo Fisher Scientific低溫發(fā)射電子顯微鏡(Cryo-TEMs)—一臺Krios和一臺Talos—配備了Gatan K3™單電子計數(shù)直接檢測相機。

放置低溫電子設備的紹爾結構生物實驗室是�？思{納米科學與技術大樓的一部分，位于德州大學奧斯汀分校的中心地帶，距離I-35高速公路大約一英里；附近交通繁忙是造成地面過度振動的常見原因�？梢灶A見的是，在計劃階段的早期的調查確定，在非常低頻率下的振動超過了一臺顯微鏡的要求。

此外，交流磁場水平高于儀器規(guī)格，這是多用途設施常見的問題。附近的電梯活動偶爾會導致準直流領域的變化，再次超出了TEMs和Gatan K3相機的制造商規(guī)格。

為了糾正這些環(huán)境干擾，TMC在每個TEM下的Talos和Mag-NetX主動消磁系統(tǒng)下的地面上安裝了STACIS Quiet Island主動地面消振系統(tǒng)。

圖1：典型的Krios TEM安裝在STACIS Quiet Island

房間的地面被設計成與Quiet Island的概念相兼容，允許在不高于地面的情況下安裝TEM。如圖2所示，STACIS Quiet Island采用獨特的壓電消振技術，將D級以上的地板振動抑制到F級以下。

TMC對低溫電子系統(tǒng)的詳細熟悉度使Mag-NetX系統(tǒng)的亥姆霍茲線圈集成到TEMs的外殼中，有效地利用了房間中寶貴的空間。Enclosure-mounted活躍領域消振系統(tǒng)提供大約100倍抑制磁場傳感器（見圖4）。Mag-NetX控制器和GUI也可以用來持續(xù)監(jiān)測領域（減毒字段，或在“開環(huán)”），并提供數(shù)據(jù)的磁場強度隨時間（見圖3），或繪制頻率。

圖3：TMC的Mag-NetX系統(tǒng)可用于連續(xù)監(jiān)視字段。這允許用戶監(jiān)視全天環(huán)境中的變化。這是一個記錄的例子，在系統(tǒng)通電之前，在不同的城市進行了9.5個小時的錄音
 

圖4：傳感器位置磁場抑制的實際測量值（通�？拷�顯微鏡臺）

德州大學奧斯汀分校紹爾結構生物實驗室經(jīng)理Aguang Dai博士說道：
“由于樓下有泵和發(fā)射器，我們工廠的初步現(xiàn)場調查沒有通過。所以我們從TMC購買了STACIS和Mag-NetX來 xiao,除 振動和電磁干擾問題。安裝了這兩個設備后，顯微鏡工作得很好，而且由于 xiao,除 了振動和額外的電磁干擾，非常穩(wěn)定”。

TMC的技術和經(jīng)驗滿足高性能顯微鏡和相機在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中的需求，讓先進解決方案得以使用。TMC的模塊化設計方法允許我們在定制的工程解決方案中結合標準組件和設計概念，以適應Cryo-TEMs的 du,特 幾何形狀。

關于STACIS
STACIS是TMC開發(fā)的主動地面消振技術，是許多TMC解決方案的核心。采用先進的慣性振動傳感器、復雜的控制算法和先進的壓電致動器，STACIS消振的實時連續(xù)測量地面活動，然后膨脹和收縮壓電致動器過濾掉地面運動與活躍的“軟”空氣系統(tǒng)不同，STACIS可以放置在一個工具與內部主動空氣隔離系統(tǒng)兩個系統(tǒng)全面優(yōu)化。du,特 的串行設計和專利的高功率壓電技術，在0.6 Hz到150 Hz之間形成了一個寬廣的有源帶寬，真正的主動隔振，從2 Hz開始減少90%的振動。

關于Mag-NetX
Mag-NetX是一種用于磁場波動補償?shù)闹鲃涌刂葡到y(tǒng)，專門設計了一種聲帶電荷的電子束儀器，如電子顯微鏡等�？稍谝粋�籠子或房間壁掛式配置，它積極監(jiān)測和 xiao,除 實時磁場，為100倍的典型 gai,善 磁波動。