蘇州大學申教授及合作者通過iDPC-STEM與納米限域效應相結合，在不同主客體限域體系中實現了限域態(tài)分子結構及相互作用的原子級成像表征。
iDPC-STEM成像技術的發(fā)展是我們實現限域態(tài)分子成像的重要前提，這項技術不僅可以在低劑量下保持較高的分辨率和信噪比，而且增強了輕元素成像襯度，使得主體結構和客體分子可以同時成像。在本工作中，我們正是利用不同相互作用的限域效應，讓小分子構象在室溫條件下被“凍結"， 此時iDPC-STEM圖像能夠精準且有效地呈現分子結構，甚至是定量地描述分子間相互作用。展望未來，iDPC-STEM和限域效應結合的成像方法有望應用于更多復雜分子結構的解析，甚至在生物大分子成像領域達到和冷凍電鏡相同的效果。
申教授
蘇州大學
他們利用低劑量iDPC-STEM對三類典型的限域體系展開分子（離子）成像分析與對比研究，包括鈣鈦礦體系（離子鍵）、沸石/芳烴分子體系（范德華相互作用）及金屬有機框架體系（配位鍵），建立了“限域增強+低劑量成像"協(xié)同的普適性分子解析范式，成功實現對分子結構和相互作用的原子級成像分析。研究團隊基于iDPC-STEM對電子敏感和輕元素組分成像的優(yōu)勢，實現了對限域態(tài)分子（離子）的近原子級成像，并將分子圖像的長徑比設為關鍵參數，以此評估三種限域體系中主客體相互作用強度。然后，通過改變客體分子，深入分析不同相互作用強度對分子成像質量的影響。這些研究結果構建了分子間相互作用與成像襯度的統(tǒng)一理論模型，將實空間分子解析能力從傳統(tǒng)的靜態(tài)結構表征拓展到化學鍵強度的量化分析，為探究復雜應用場景中的分子行為機理提供了更多可能。
Nat. Commun. 2025, 16, 2447. DOI: 10.1038/s41467-025-57816-4
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