（一） 總述：
冷凍電鏡（ Cryo-EM）是觀察細胞內分子構造的有力工具。然而，用冷凍電鏡觀察細胞
樣本是具有挑戰性的，細胞經常粘附在金屬網格框架上，影響最終的成像質量。
用法國 Alveole 公司的 PRIMO“定制化細胞微環境制備系統”，其無掩模、非接觸式的
微圖案（ micropatterning）功能能為您的 TEM（ Transmission Electron Microscopy，透
射電子顯微術）和 cryo-ET（ Cryogenic Electron Tomography，冷凍電子掃描斷層成像術）
實驗提供更好的細胞樣本【 1】 ：
（ 1） 自動化細胞定位： 在電鏡網格（ EM grids）的網眼（ mesh）中央進行精準的自動化細
胞定位；
（ 2） 標準化細胞模型： 微圖案化設計可重復，可進行力學生物學研究；
（ 3） 電鏡網格表面無損傷： 微圖案化為非接觸式 UV 投射，可保護電鏡網格的表面完整性。
（二） 自動化細胞定位
PRIMO 的 LEONARDO 軟件能檢測到電鏡網格的網眼，并自動在網眼的中央用 PRIMO 蝕刻
出對齊的微圖案。這樣就能保證細胞都定位在網眼的正中央，有利于電鏡的成像觀察。
圖 1. 細胞在傳統電鏡網格中的定位和在 PRIMO 處理過的網格中的定位的對比【 2】：
（ a 圖）： Hela 細胞在標準金網格（覆蓋 SiO2 R2/1 多孔膜）中的冷凍掃描電鏡（ Cryo-SEM ）
圖像。可見大多數細胞都粘附在網格的框架上，只有少數細胞有較好的定位（箭頭表示），
準備制作 FIB-lamellae（ focused ion beam-lamellae，聚焦離子束-晶片）。
（ b 圖）：在金網格的網眼中加上一個直徑 20μm 的纖維連接蛋白組成的微圖案。拍攝 Hela
細胞在這個微圖案化的網格中的圖像，可見所有細胞都定位在網眼的正中央。白色的雜質為
冰晶的污染物。
（ c-d 圖）：局部放大圖： Hela 細胞，用 GFP 標記β -微管蛋白（藍綠色）和用 mCherry 標
記組蛋白（品紅色），分別種植在標準網格中（ c 圖）和微圖案化的網格中（ d 圖）。可見
在微圖案化的網格中（ d 圖），細胞都定位在網眼的正中央。比例尺： 20μm。
圖 2. PRIMO 對網格中央微圖案化后，可保證細胞的定位適合進行 FIB milling 和 cyro-ET
成像【 2】：
（ e 圖）：對（圖 1， b 圖）中的細胞進行 FIB 淺角度成像，黃色長方體表示準備 milling
的微圖案。
（ f 圖）：由（ e 圖）中的細胞形成的最終的晶片（ FIB-lamellae）。
（ g 圖）：是（ e 圖）中細胞的核周圍的斷層掃描切片（ tomographic slice）， 6.8nm 厚。
顯示細胞核周圍的結構， NPC：核孔復合物； MT：微管。
（三） 標準化細胞模型
微圖案化已被證明是一個控制體外細胞粘附的有效方法。因此， 此技術被廣泛用于對細
胞形態和細胞內部組織進行標準化（使之直接與外部的粘附條件相關聯）。
因為 PRIMO 的微圖案化操作可以在電鏡網格的網眼中自動加上排列一致的微圖案，
PRIMO 已成為進行均質化和標準化冷凍電鏡（ cryo-ET）實驗的最佳工具。
進一步而言，在冷凍電鏡觀察細胞的實驗中使用 PRIMO 進行微圖案化，有助于精準地針
對特定的細胞內部元素進行成像觀察，而用其他成像方法很難做到【 1】。
圖 3. 微圖案化可控制細胞的形態和細胞骨架結構【 2】：
（ a 圖）： RPE1 LifeAct-GFP 細胞內的肌動蛋白微絲組織的活細胞共聚焦顯微圖像，該細胞
生長在 PRIMO 制造的微圖案上（金網眼， SiO2 膜 R1/4）。黃色箭頭：肌動蛋白應力纖維（ actin
stress fibers）。藍色箭頭：由 putative bundles 組成的肌動蛋白環（ actin rings）。
（ h-i 圖）：一個生長在十字弓形狀的微圖案（黃色）上的細胞的掃描電鏡（ SEM）圖，微
圖案由 PRIMO 制造。黃色長方體表示準備 milling 的微圖案。
P1 和 P2 方塊：圖 4 中（ j 圖）和（ k 圖）的斷層掃描切片（ tomographic slice）的位置。