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| 趙華 |
美國Baylor College of Medicine
生化系講座教授
美國國家科學院院士
專長生物物理
冷凍電子顯微鏡
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| 講題1：透過電子顯微鏡和電腦，看見分子、蛋白質機構、和細胞 |
電子顯微鏡是利用電子射束的高倍數放大鏡，透過它，我們可以顯現非常微小的物體，其尺寸從幾奈米(十億分之一米)至幾十奈米，像是蛋白質、核酸和膜複合體、或是一個大小僅幾分之一微米(百萬分之一米)的細菌細胞。為了能將物體在電子顯微鏡檢視時，仍保存在原生的狀態，我們必須將其冷凍(急冷速率快至不能產生冰晶)，以使能在電子顯微鏡的真空腔中，保持它們的結構，並且防護以免受到強大電子射束的破壞。電子顯微鏡得到的是二維影像，我們必須利用電腦重建技術來產生三維影像，就像是醫療用的CT掃描(電腦斷層掃描)一樣。我將闡述成像技術的原理，並舉例說明如何應用這樣的觀察，根據生物體的構造，以了解它們的機能。此外，這樣的結構資訊有利於研發治療法，用以對付已知和人類疾病相關的分子。
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| 講題2：分子機器和細胞的低溫電子顯微鏡 |
低溫電子顯微鏡應用於解析分子機器的生物體結構的技術，正在快速進展中，其解析度接近原子大小，這在先前是困難的或者是不可能做到的。我們已可定出分子機器的三維低溫電鏡結構，包括濾過性病毒、伴護蛋白、和膜蛋白，其層級達到可從三維低溫電鏡的密度分布圖中，得出蛋白質成分的完整原子模型。低溫電子顯微鏡可用於細菌和真核細胞的斷層造影，以解剖在生物過程中分子機器的結構。
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