Thermo Scientific Glacios 2
Крио-просвечивающий электронный микроскоп 200 кВ для структурной биологии. XFEG (high-brightness), Falcon 4i детектор. Одночастичный анализ (SPA), крио-электронная томография (cryo-ET). Автоматизация через Athena/EPU. Разрешение < 2 Å (SPA).
ООО «Спин Аналитика» не осуществляет продажу оборудования. Платформа является информационно-навигационным сервисом.
Ключевые характеристики
| Тип | Крио-просвечивающий электронный микроскоп (крио-ТЕМ) |
| Пушка | XFEG (high-brightness Schottky) |
| Методы | SPA, крио-ET |
| Детектор | Falcon 4i (прямой электронный, counting mode) |
| Форм-фактор | Крупный напольный (специальное помещение) |
| Разрешение SPA | < 2 Å |
| Автоматизация | EPU + Athena (AI) |
| Температура образца | -170 °C (жидкий N₂) |
| Ускоряющее напряжение | 200 кВ |
| Программное обеспечение | EPU, Athena, совместимость с cryoSPARC/RELION |
Описание
Назначение
Thermo Scientific Glacios 2 - крио-ТЕМ 200 кВ для определения 3D-структуры биологических макромолекул методами одночастичного анализа (SPA) и крио-электронной томографии (cryo-ET).
Место в линейке
Glacios 2 - средняя крио-ТЕМ платформа Thermo Fisher. Старшая Krios G4 (300 кВ) - для максимального разрешения (< 1,5 Å). Младшая Tundra - скрининговый крио-ТЕМ (100 кВ). Для подготовки сеток: Vitrobot Mark IV.
Thermo Fisher (Эйндховен, Нидерланды / Oulu, Финляндия) - монополист рынка крио-ТЕМ после приобретения FEI.
Принцип работы
Образец (белок, вирус, рибосома) витрифицируется в тонком слое аморфного льда на EM-сетке. Электронный пучок (200 кВ) проходит через замороженный образец при -170 °C. Прямой электронный детектор Falcon 4i записывает серию кадров (фильм). Программное обеспечение выравнивает кадры, классифицирует частицы и реконструирует 3D-структуру.
Позиция на рынке
Glacios 2 - стандарт для лабораторий структурной биологии, которым не нужен 300-кВ Krios. Разрешение < 2 Å достаточно для большинства структурных задач.
Конкурентов на рынке крио-ТЕМ фактически нет: Thermo Fisher доминирует после поглощения FEI. JEOL CryoARM - единственная альтернатива.
Ключевые технологии
Falcon 4i (прямой электронный детектор)
Falcon 4i записывает электроны напрямую (без сцинтиллятора). Каждый электрон регистрируется индивидуально (counting mode). DQE (detective quantum efficiency) > 0,5 при пространственной частоте Найквиста.
Высокая DQE = больше информации из каждого электрона = лучшее разрешение при минимальной дозе облучения.
EPU (автоматический сбор данных)
EPU автоматически находит квадраты сетки, выбирает области с тонким льдом и собирает тысячи микрографий за сессию (24-48 часов). Автоматизация критична: для SPA нужны 10 000-100 000 изображений.
Athena (AI-управление)
Athena использует машинное обучение для оценки качества микрографий в реальном времени: толщина льда, концентрация частиц, дрейф. Некачественные области пропускаются автоматически.
Крио-держатель
Образец поддерживается при -170 °C жидким азотом. Автозаполнение дьюара без прерывания сбора данных.
Для кого подходит
- Структурная биология - 3D-структура белков, белковых комплексов, рибосом методом SPA
- Вирусология - структура вирусных капсидов и оболочечных белков
- Разработка лекарств - визуализация мишени + лиганд для рационального дизайна
- Крио-электронная томография - 3D-структура in-situ (в клетке)
- Вакцины - структура VLP и антигенных комплексов
Особенности эксплуатации
Программное обеспечение
EPU - автоматический сбор данных. Athena - AI-качество. cryoSPARC / RELION - обработка (сторонние). Thermo также предлагает CryoSPARC Live для обработки в реальном времени.
Требования к установке
- Форм-фактор: крупный напольный
- Помещение: виброизоляция, температура 20 ± 0,5 °C, электромагнитная защита
- Жидкий азот: постоянное снабжение
- Площадь: 15-25 м²
- Вычислительный кластер: GPU для обработки данных (NVIDIA A100 или аналог)
Обслуживание
XFEG: периодическое кондиционирование. Вакуум: ионные + крио-насосы. Сервис: 2-4 раза в год. Жидкий азот: непрерывный расход.
Обучение
Базовое (загрузка сетки, EPU): 1 неделя. Полное (подготовка образцов, сбор, обработка, построение структуры): 3-6 месяцев.
Ограничения
- Стоимость: $2-5M + инфраструктура + вычислительный кластер
- Для разрешения < 1,5 Å: нужен Krios (300 кВ)
- Подготовка образцов (витрификация) нетривиальна
- Обработка данных требует GPU-кластера и биоинформатической экспертизы
Области применения
Сравнение с аналогами
Krios G4: 300 кВ, разрешение < 1,5 Å, энергетический фильтр Selectris. Glacios 2: 200 кВ, < 2 Å, без фильтра. Krios в 2-3 раза дороже. Для максимального разрешения - Krios. Для рутинной структурной биологии - Glacios 2.
CryoARM 200: 200 кВ, CFEG (0,3 эВ), Omega энергетический фильтр. Единственная альтернатива Glacios в крио-ТЕМ. CryoARM имеет CFEG (лучше энергетическое разрешение). Glacios 2 - большую установленную базу и EPU/Athena.
JEM-F200 - материаловедческий TEM (CFEG, in-situ). Glacios 2 - крио-ТЕМ для биологии. Разные задачи: JEM-F200 для атомной структуры материалов, Glacios 2 для 3D-структуры макромолекул.
Частые вопросы
Glacios 2 или Krios?
Krios (300 кВ): разрешение < 1,5 Å, для публикации в Nature/Science. Glacios 2 (200 кВ): < 2 Å, для большинства структурных задач. Glacios 2 дешевле в 2-3 раза, проще в обслуживании. Для рутинного структурного анализа и скрининга - Glacios 2. Для максимального разрешения - Krios.
Зачем GPU-кластер?
Обработка данных SPA (100 000+ изображений, 3D-реконструкция) требует вычислительных ресурсов: NVIDIA A100 GPU, 256+ ГБ RAM. Один набор данных обрабатывается часы-дни. Без GPU-кластера Glacios 2 бесполезен.
Дополнительные материалы
Коды для госзакупок
Возможные коды ОКПД2 для закупки данного оборудования по 44-ФЗ и 223-ФЗ. Выбор кода зависит от назначения и контекста закупки.
Коды КТРУ регулярно обновляются Минфином и зависят от конкретных характеристик закупаемого оборудования (автоматическое/полуавтоматическое, с охлаждением/без и т.д.). Актуальные коды КТРУ доступны только в Единой информационной системе закупок.
Информация о кодах ОКПД2 носит справочный характер. Коды приведены в качестве примера возможных вариантов классификации данного оборудования. Выбор кода, его соответствие нормативно-правовым актам и целесообразность применения определяются заказчиком самостоятельно. ООО «Спин Аналитика» не несёт ответственности за некорректное применение указанных кодов при осуществлении закупочных процедур.