2020年，似乎来得更艰难一点。从去年12月份开始，新冠肺炎疫情（COVID-19）就像龙卷风一样席卷中国乃至*，当前已在100多个国家地区蔓延，病例数超10万。新冠肺炎疫情构成大流行的威胁“已经变得非常真实”。
疫情防治防控关键阶段，总理为什么特意去电镜室？
2020年2月9日，总理赴中国医学科学院病原生物学研究所考察，通过透射电镜观察新冠病毒
疫情之下，奔跑在一线的有我们的白衣天使，也有争分夺秒的科研人员。而在整个疫情的防控防治过程中，电镜技术，让病毒无所遁形。
负染色技术—鉴定病毒形态
为什么是冠状病毒？
电镜给了一个很重要的指标：病毒形态。
1月6日，中国疾控中心通过对临床患者分离毒株样品进行电镜负染色，发现了病毒的存在，且形状与冠状病毒相似，直径80-120nm，表面有皇冠一样的突起，这就给我们一个很重要的方向指示。随后，根据核酸序列比对以及其他鉴定方法，宣布新型冠状病毒肺炎疫情爆发。
负染色技术可以鉴别病毒形态、纯度和浓度。
负染技术流程简单，检测速度快。一般几分钟就可以完成。
载网要求：
1、 载网亲水：商业化载网表面有油脂，悬液样品铺不开
2、 碳膜载网：促进样品颗粒均匀分布
徕卡高真空镀膜仪，一机两用：镀膜+辉光放电
EM ACE系列镀膜仪
Leica EM ACE200
负染技术—徕卡解决方案
冷冻电镜技术—指导药物和疫苗设计
新冠病毒表面的S蛋白，是侵染宿主的关键蛋白，与SARS病毒S蛋白一样，都将宿主细胞表面的“血管紧张素转化酶2（ACE2）”作为侵入细胞的关键受体。了解S蛋白的结构，弄清楚S蛋白与ACE2的作用方式，是药物开发和疫苗设计的重点。
2月15日，德克萨斯大学*分校McLellan团队获得了新冠病毒S蛋白三维结构，分辨率达3.5埃，确定了该S蛋白是由S1和S2组成的三聚体。RBD是受体结合区域，存在多种构象状态。与SARS病毒S蛋白比较，两者是不同的，但整体上仍具有较高的相似度。
随后，作者又分别分析了两个病毒S蛋白与ACE2的亲和力，新冠病毒S蛋白与ACE2的KD（平衡解离常数）是14.7nM，SARS病毒S蛋白与ACE2的KD是324.8nM，KD越高，亲和力越低，暗示着新冠病毒的传染性要高于SARS病毒。
3月1日，华盛顿大学David Veesler团队根据S蛋白存在多种构象，重构了3.0埃的close构象，以及3.3埃的打开单个SB区的三聚体。
结果表明，新冠病毒S胞外区表现为一个16nm长的三聚体，三角形截面，与SARS病毒S蛋白非常相似。很多序列是保守的，设计针对这一结构功能的抗体，可能会交叉反应中和这两种病毒以及其他相似的冠状病毒。
同时还发现S1和S2边界处存在四个氨基酸残基插入，从而引入了新的蛋白酶切位点。这就可能会增强病毒的可传播性，更加科学地解释了新冠病毒传染力强的问题。
2月19日，西湖大学周强教授团队获得了ACE2的全长三维结构，同时解析了S蛋白RBD和ACE2的复合物三维结构，看清楚了它们的相互作用方式，这一步正式揭开了新冠病毒入侵人体细胞的神秘面纱。
“S蛋白像一座桥横跨在ACE2表面，又像病毒的一只手，紧紧抓住ACE2，打开细胞大门”。
了解了锁的结构，接下来，就可以有针对性地设计钥匙，设计药物和指导疫苗的研发。
技术流程与负染类似，但是样品终要经过投入冷冻，在低温电镜下进行观察。
徕卡的EM GP2，就是一款专业的投入冷冻仪，通过对样品的单边或双边的平行吸附，实现样品的快速均匀冷冻。包括生物样品，工业溶剂、悬浊液、乳浊液、胶体样品等。
冷冻电镜技术—徕卡解决方案
结果展示：
样品：蛋白
观察方式：cryo TEM
样品：病毒
观察方式：cryo TEM
样品：纤维
观察方式：cryo TEM
样品：细菌
观察方式：cryo TEM
