在生命科学研究里，电子显微镜是探索纳米世界的“千里眼”。然而传统制样要把细胞脱水、包埋、染色，蛋白质、脂质往往皱缩或移位，得到的是“加工后”而非“原生”的照片。徕卡冷冻超薄切片系统与CEMOVIS技术的结合，则像给样品按下“暂停键”，让科学家第一次在近乎天然的水合状态下看清细胞内部。 一、什么是CEMOVIS
CEMOVIS的核心是把含水生物样品以每秒上万度的速度投入−180°C的液态乙烷或丙烷，水分子来不及结晶便形成非晶态冰，瞬间锁住细胞骨架、囊泡乃至大分子复合体。随后，样品在−160°C的冷冻超薄切片机（如Leica EM FC7）上被切成50–200 nm的“冰膜”，直接转移到冷冻电镜（cryo-TEM）中成像，全程不接触任何化学试剂。
二、冷冻超薄切片系统的关键角色
低温环境与防震：切片仓通液氮维持−160°C，金刚石刀与样品台温差＜0.1°C，防止热漂移；主动减震台把振幅降到纳米级。
无应力进给：步进马达最小进给量0.5 nm，配合离子束减薄（可选），保证“冰膜”厚度均匀，无压缩痕。
自动收集：防静电的冷冻传送臂把切片“钓”到铜网上，网格化存储，实现高通量。
三、CEMOVIS带来的三大突破
原生结构：无需染色，电子密度差异直接反映质量厚度，可量化核糖体、病毒衣壳的分子量。
三维关联：连续切片后，用冷冻电子断层扫描（cryo-ET）拼接，获得200 nm厚的细胞三维图谱，分辨率2–4 nm。
动态捕捉：结合光-电关联（CLEM），先用荧光标记活细胞事件，再快速冷冻，锁定特定时间点的超微结构。
四、应用实例
HIV-1病毒：CEMOVIS揭示病毒包膜与宿主膜融合瞬间，发现gp120三聚体呈“闭合-开放”两种构象，为疫苗设计提供新靶点。
神经元突触：在−160°C切片中，首测突触囊泡与质膜间距仅3 nm，说明神经递质释放前膜曲率尚未翻转。
叶绿体：玻璃化切片保留类囊体腔水相，直接看到光系统II放氧复合体的侧向异质性，为人工光合研究提供天然模板。
五、挑战与展望
CEMOVIS对操作者经验要求高，切片易产生皱褶、刀痕；样品厚度受限于电子穿透力。最新趋势是把聚焦离子束（FIB）“铣”出的冷冻薄片与CEMOVIS互补，实现更大体积的无缝成像。随着冷冻光电关联、相位板、直接电子探测器的普及，CEMOVIS正从“看得见”走向“看得准、看得全”，成为连接细胞生物学与结构生物学的桥梁。
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