冷冻透射电镜技术可以直接对溶液中样品的形貌进行高分辨三维观测，对于结构生物学和材料科学领域的研究起到了重要推动作用。值得注意的是，常规的冷冻透射电镜技术针对的是水溶液中的样品，而许多材料的合成和使用都需要在有机溶剂中进行。由于许多有机溶剂会在液态乙烷中发生溶解，因此无法和水相样品一样使用液态乙烷进行玻璃化冷冻；同时有机溶剂由于含有大量共价键，在电子辐照下也较为不稳定。这些问题都可能为有机溶剂系统的冷冻透射电镜研究带来严重挑战，但目前仍欠缺系统性的相关研究。

针对上述问题，我系徐一飞课题组利用实验平台的300 kV冷冻透射电镜，对常见的23种有机溶剂的玻璃化冷冻方法和电子辐照稳定性进行了系统性研究，发现了中11种有机溶剂可以直接使用乙烷进行冷冻，10种需要液氮进行冷冻（其中异辛烷需要添加10%大豆油才能冷冻）,而正癸烷和氯苯在两种冷却剂中均无法进行冷冻。同时研究发现大多数有机溶剂在经过50e-/Ų的电子束辐照后即会出现不同程度的辐照损伤，但含有共轭结构或不含C-C键的有机溶剂电子辐照损伤程度较小。添加水或者自由基捕获剂二丁基羟基甲苯（BHT）可以有效提高辐照稳定性，同时这两种方法不会影响乙醇中分散的无定形碳酸钙团簇的形貌。该工作为有机溶剂系统冷冻透射电镜实验的制样和表征提供了重要参考和指导，近期发表于Wiley杂志社和东南大学合办的高水平新期刊《Responsive Materials》上（Responsive Mater., 2023, 1(2), e20230025; https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/rpm.20230025）。

（供稿：徐一飞）