結(jié)構(gòu)生物學(xué)幫助科學(xué)家們解析出了更多的生物大分子的結(jié)構(gòu)，解決了很多生物學(xué)的根基上的問(wèn)題，但是在技術(shù)層面上，結(jié)構(gòu)生物學(xué)一直處于瓶頸期。近日，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)出一種新的結(jié)構(gòu)解析方法，可能將給生物學(xué)的發(fā)展帶來(lái)跨越式的進(jìn)展。

傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)解析方法是X光衍射和核磁共振成像（NMR），都存在一定的缺陷。而Longchamp等人開(kāi)發(fā)的一種新的結(jié)構(gòu)解析方法，基于單分子的成像，可以解析出單個(gè)分子的結(jié)構(gòu)信息，而不平均的構(gòu)象。

該方法需要特殊的樣本準(zhǔn)備方法。需要利用離子束將樣本在超真空環(huán)境下的超清潔的石墨烯平面上軟著陸。因?yàn)槭┑姆€(wěn)健的強(qiáng)度，對(duì)電子束超好的透明性，使其成為了生物成像領(lǐng)域的新寵兒，還被用于了高級(jí)的冷凍蝕刻電鏡成像。與電鏡成像不同，該新方法使用傳統(tǒng)的相對(duì)較弱的電子束，來(lái)產(chǎn)生成像信號(hào)，避免高強(qiáng)度電子束對(duì)于樣本的損壞。同時(shí)，基于CCD的電子檢測(cè)器可以高效收集電子的散射信號(hào)。超清潔的石墨烯基質(zhì)至關(guān)重要，因?yàn)槿⒊上裥枰_地減去背景的電子信號(hào)噪音。CCD獲得電子信號(hào)后通過(guò)數(shù)學(xué)方法可以重構(gòu)出單分子的結(jié)構(gòu)圖。

單分子全息電子散射成像的方法有著很多好處，首先是需要的電子束要求不高，所以不會(huì)很貴，而且不需要形成晶體來(lái)成像。同時(shí)，低能量電子也不會(huì)對(duì)樣品造成太大的破環(huán)。而可以重構(gòu)單分子的三維結(jié)構(gòu)，而不是平均結(jié)構(gòu)，這樣可以抓住蛋白質(zhì)等大分子的多種狀體下的三維結(jié)構(gòu)，這對(duì)于結(jié)構(gòu)生物學(xué)和生物物理學(xué)意義非凡。

科學(xué)家表示，該方法目前只能獲得低精度的結(jié)構(gòu)，未來(lái)更加嚴(yán)格的數(shù)學(xué)方法將幫助該方法，來(lái)獲得更好的結(jié)構(gòu)。