导读：和义广业【行业研究】之冷冻电镜行业研究报告，本文围绕冷冻电镜的技术原理、相关类型、使用流程、优势及技术难点、应用场景和代表厂商进行了详细介绍，并将冷冻电镜与透射电镜、扫描电镜进行了简单比较，方便快速理解不同电镜之间的异同。
本篇主要对冷冻电镜的代表厂商日立及国内厂商进行整理介绍。
关键词：冷冻电镜、日立、水木未来、月新生科、佰翱得生物
日立（Hitachi）的冷冻电镜是全球范围内冷冻电镜主要厂商之一，其冷冻电镜技术涵盖了多种型号，包括用于生物样品的冷冻透射电子显微镜（cryo-TEM）和冷冻扫描电子显微镜（cryo-SEM），以及能够同时进行STEM和SEM成像的冷冻电镜。以下是一些具体的型号和相关信息：
1、Hitachi SU9000（超高分辨率场发射扫描电子显微镜 SU9000II）1
这是一款扫描电子显微镜（SEM），它可以配备STEM探测器，用于捕捉SEM和STEM图像，被用作开发新型cryo-EM的基础机型，该cryo-EM能够在冷冻状态下同时检测透射和表面图像，专门为电子束敏感样品和需最大300万倍稳定观察的先进半导体器件，高分辨成像所设计。图. 超高分辨率场发射扫描电子显微镜 SU9000II示意图2、Hitachi SU8600系列（超高分辨场发射扫描电子显微镜 SU8600系列）2
这是超高分辨场发射扫描电子显微镜，它继承了Regulus8200系列的高质量图像、大束流分析及长时间稳定运行的冷场成像技术（日立的高亮度电子源可保证了即使在超低着陆电压下，也可获得超高分辨的图像，如下图所示），并提升了高通量、自动数据获取能力。该系列提供了0.6 nm@15 kV的二次电子像分辨率和0.7 nm@1 kV的低电压观察能力。图. 0.8 kV电压条件下观察RHO型沸石的实例
左图为颗粒整体的形貌，右图为放大图像，颗粒表面细微的台阶结构清晰可见3、Hitachi HF5000（球差场发射透射电子显微镜 HF5000）3
这是一款200 kV相差校正TEM/STEM，提供了0.078 nm的STEM空间分辨率和高样品倾斜度、高立体角EDX。透射电子显微镜除了延续了日立公司配备的球面像差校正器的功能、自动校正功能，像差校正后的SEM图像和对称Dual SDD技术等特点，还融汇了透射电子显微镜HF系列中所积累的技术。对于包括高端用户在内的广泛用户，可提供亚Å级空间分辨率和高分析性能以及更多样化的观察和分析方法（下表为Hitachi HF5000规格参数）。
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4、Hitachi HT7800系列（透射电子显微镜HT7800系列）4
这是120 kV透射电子显微镜系列，包含配备高衬差透镜的HT7800和配备高分辨率透镜的HT7830。该系列的特点主要有以下几方面：日立的双隙物镜设计，支持低倍率下的大视野高反差观察与高分辨率观察；凭借在明亮环境中的数字化操作环境和各种自动功能，从初学者到熟练者均可操作；通过全新设计的"Image Navigation"功能，可轻松搜寻视野和拍摄图像（如下图所示）；配备全自动图像拼接功能、三维重构、STEM和EDX等选配项，支持多种用途；通过选择高分辨率透镜，实现低损伤、高反差、高分辨率的观察，并可支持in situ观察。
图. Hitachi HT7800在读取的图像上指定区域，可在任意放大倍率下自动获取图像（样品：小老鼠肾脏）赛默飞（Thermo Fisher）、日本电子（Japan Electron，也称为JEOL）和日立（Hitachi）都是电子显微镜领域的知名制造商，它们的冷冻电镜（cryo-electron microscopes）在生物医学研究中均扮演着重要角色，因此在产品选择上三者各具优势和特点，例如，赛默飞的系统可能更适合需要高分辨率和强大自动化功能的实验室；日立的系统可能更适合那些寻求紧凑设计和同时STEM/SEM成像能力的实验室；而JEOL的系统则可能因其高分辨率和稳定性而受到青睐。下表为三家产品的主要特点，供有需要的人员（科研小白们）参考。
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冷冻电镜的市场主要由国外的三大厂家占据，但国内也在逐步发展自己的冷冻电镜技术和产品，涉及的厂家包括以下几家（在此处只做简单介绍）。
1、水木未来（北京）科技有限公司
水木未来成立于2017 年底，总部位于中国北京，致力于运用突破技术大幅提升新药研发速度和高难靶点成药性。公司创立以来，已建成亚洲第一个以300kV顶配冷冻电镜为核心的商用结构解析平台，依托清华大学和自主研发的革命性结构解析方法学与基于结构和计算的药物发现技术，构建了世界级新一代药物发现平台，面向全球研发药企和机构提供新药靶点验证、化合物库筛选、候选化合物发现，以及治疗性抗体研发等综合性技术服务。公司截止目前完成两轮融资（根据新闻整理），2020年完成数千万人民币天使轮融资，由高榕资本、普华资本、薄荷天使基金共同投资；2021年获得数千万元A轮投资，由同创伟业和SEE Fund无限基金共同投资5。2、上海月新生科信息科技有限公司
公司成立于2018年，主要业务包括IT系统集成、大数据分析与处理流程及软件开发、人工智能软件与装置的技术开发，以及云服务。在冷冻电镜领域，月新生科提供应用服务、数据外包服务、HPC集群解决方案、云平台、单颗粒分析培训、应用软件开发定制等服务，这些服务整合了冷冻电镜领域的各个环节，为客户提供一体化的解决方案，并已经为国内多家科研和高教用户提供了服务。3、无锡佰翱得生物科学股份有限公司
无锡佰翱得生物科学股份有限公司是一家成立于2009年的生物科学公司，由双良集团与多名拥有国际药企工作经历的海归科学家联合创立。公司专注于为全球创新药物研发机构提供新药早期研发CRO服务，以复杂蛋白制备为基础，以结构生物学为核心竞争力，促进基于结构的药物研发（Structure-Based Drug Discovery, SBDD），并致力于打造结构生物学领域的国际品牌。公司拥有X-射线衍射仪、300KV冷冻电镜等先进科研设备，提供从基因到冷冻电镜解析结构的全方位服务。此外，还与无锡国际生命科学创新园合作，共建国际前沿的源头创新药孵化器，打造冷冻电镜创新中心和药靶蛋白创新中心，为创新药公司和科研院所提供服务。![]()
资料来源：
[1] 超高分辨率场发射扫描电子显微镜 SU9000II : 日立高新技术在中国 (hitachi-hightech.com)
[2] 超高分辨场发射扫描电子显微镜 SU8600系列 : 日立高新技术在中国 (hitachi-hightech.com)
[3] 球差场发射透射电子显微镜 HF5000 : 日立高新技术在中国 (hitachi-hightech.com)
[4] 透射电子显微镜HT7800系列 : 日立高新技术在中国 (hitachi-hightech.com)
[5] 资料来源：IT橘子
声明：以上根据公开资料整理。如有遗漏，欢迎留言补充。作者：武瑾嵘
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