Herstellung von einlagigen Graphen-beschichteten Gittern für die Kryoelektronenmikroskopie

Die optimale Konservierung biologischer Proben ist derzeit eine große Herausforderung bei der Gewinnung hochauflösender KryoEM-Strukturen. Während des Probenvorbereitungsprozesses werden die Proben einer hydrophoben Luft-Wasser-Grenzfläche ausgesetzt, die denaturierende Auswirkungen auf die Proben hat und dazu führen kann, dass stabile Proben eine bevorzugte Ausrichtung im Eis einnehmen, was eine hochauflösende Strukturbestimmung verhindert. Die Beschichtung von CryoEM-Gittern mit einer dünnen Kohlenstoffschicht aus weichem Graphenoxid wird häufig verwendet, um Probleme im Zusammenhang mit Wechselwirkungen mit der Luft-Wasser-Grenzfläche zu lösen.

Diese Schichten verstärken jedoch oft das Hintergrundrauschen in unseren Bildern, was die Auflösung unserer Struktur beeinträchtigt. Die Beschichtung des Gitters mit einer Monoschicht aus Graphen erreicht einen ähnlichen Schutz, ohne nennenswerte Hintergrundgeräusche zu erzeugen. Die Verwendung von graphenbeschichteten CryoEM-Gittern kann dazu beitragen, Probleme im Zusammenhang mit Wechselwirkungen mit der Luft-Wasser-Grenzfläche zu lösen, kommerzielle Graphengitter sind jedoch teuer und viele Labore halten Graphengitter für zu kompliziert, um sie intern herzustellen.

Forscher auf dem Gebiet der KryoEM können nun dieses Schritt-für-Schritt-Protokoll verwenden, um Dutzende von qualitativ hochwertigen Graphenen an einem Tag vollständig zu reproduzieren.