范安德尔研究所(VARI)现在是世界上最强大的显微镜之一的所在地，它以惊人的清晰度描绘出生命的基石，并为VARI日益壮大的科学家团队提供装备，以推动发现的极限，寻找癌症和帕金森氏症等疾病的新疗法。

低温电子显微镜(冷冻- em)是一项革命性的技术，它以前所未有的细节揭示了生命基础的分子和原子相互作用，使科学家能够精确观察病毒如何进入细胞，DNA如何复制，化学化合物如何组装成功能性生物成分，以及更多。

“我们最新的冷冻- em设备包括在技术和人才方面的重大投资，是我们通过科学创新改善人类健康的坚定承诺的一部分，”该研究所首席执行官兼主席大卫·范安德尔(David Van Andel)说。“它不仅将推动对毁灭性疾病的改变人生的治疗方法的发现，而且还将提高大急流城作为杰出生物医学研究目的地的声誉。”

低温电子显微镜已经帮助揭示了大脑中与阿尔茨海默病相关的蛋白质的复杂结构，推翻了长期以来关于DNA复制的假设，并阐明了数百个与多种疾病有关的分子的结构。

VARI低温em设备的核心是来自Thermo Fisher Scientific的FEI Titan Krios，这是世界上分辨率最高的商用低温em。克里奥斯研究所是密歇根州第二所，也是全球不到100所研究所之一。该设施还配备了FEI Talos Artica和FEI Tecnai Spirit G2 BioTWIN。总的来说，VARI在冷冻- em设备和相关建设上投资了1000万美元。

VARI的首席科学官Peter Jones博士说:“与早期的方法相比，Krios提供的分辨率类似于从道路地图集升级到谷歌地球。”“它提供了复杂系统的精致细节，这将帮助我们找到世界各地的患者迫切需要的新疗法。”

扩展计划的一部分还包括聘请三名冷冻- em专家:李慧琳博士，在该领域拥有20多年经验的知名研究员;魏Lü，博士，本月加入该研究所的早期职业调查员;以及低温em设施的经理赵公普博士，他在2013年揭示HIV-1病毒外壳结构的发现中发挥了关键作用。

技术突破

虽然低温em技术已经存在了几十年，但最近技术和技术的进步已经彻底改变了这种方法，为研究人员提供了强大的新工具，以更快、更精确地看到一些在自然状态下最小但最重要的生物成分。这些进展使它被科学杂志《自然方法》评为2015年年度方法。

“我们很高兴VARI选择了泰坦克里奥斯。Thermo Fisher生命科学、材料和结构分析副总裁兼总经理Peter Fruhstorfer说:“我们一直与领先的生命科学研究人员努力工作，以完善他们所需的能力，以推进他们对生命系统和疾病过程的理解。”“泰坦克里奥斯的先进成像能力使科学家能够在分子水平上不受损害、近乎自然的环境中可视化微妙的生物结构，帮助他们理解生命本身的基础——结构和功能之间的基本关系。”

在低温电子显微镜取得进展之前，一种被称为x射线晶体学的技术是确定分子结构的主要方法。然而，由于生物分子很难结晶，这种方法非常缓慢和困难。在低温em中，完全不需要结晶。科学家们只是在溶液中快速冷冻分子或细胞。这些分子现在被嵌入一层透明的薄玻璃冰中，然后用强大的电子束扫描，产生数十万张二维图像，然后在计算机中组装成详细的三维画像。

“在某种程度上，生物学家就像锁匠，”李说。“我们使用低温电子显微镜或x射线晶体学等工具来观察锁定的所有方面——例如，细胞中的正常蛋白质或癌症中的异常蛋白质——然后利用这些信息设计出锁定的钥匙——具有正确形状的药物与蛋白质连接并改变其功能，这可能会纠正错误，最终治疗疾病。”

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