研究者发现，样品的热损伤通常最先发生在载网方格（Grid Square）的中心。这可以用一个简单的稳态热传导模型来解释：
- 热源： 支持膜（Support Film）吸收光能并转化为热能。
- 散热： 热量通过支持膜传导至金属载网条（Grid Bars），后者保持在液氮温度（77K）。
- 结果： 方格中心距离散热的金属条最远，因此温度最高，最先受损。
这意味着，除了降低光照功率外，我们还可以通过减少光吸收或缩短散热距离来提高样品的耐受度。
如何选择最佳载网
研究团队系统比较了不同材质和几何形状的载网，得出了以下关键结论：
| 载网类型 | 关键特征 | 最大安全功率 | 评价 |
|---|---|---|---|
| CFlat 2/1 200目 (铜) | 大方格，碳膜 | 43 W/cm² | 较低 |
| CFlat 2/1 400目 (铜) | 小方格，碳膜 | 96 W/cm² | 显著提升，因散热距离短 |
| UltrAuFoil 1.2/1.3 (金) | 金膜，金网 | 254 W/cm² | 极佳，是碳膜的5倍以上 |
| Formvar / Silicon | 低吸收材料 | >690 W/cm² | 理论最好，但目前市售产品背景荧光太强 |
1. 载网材质（Material）
这是最重要的因素。
- 碳膜（Carbon）： 最常用，但吸收光强烈，容易发热。
- 金膜（Gold/UltrAuFoil）： 表现优异。金对可见光的吸收率较低，导热性好。使用全金载网（金膜+金网）可以将最大照明功率提高 5 倍以上。
- Formvar/硅膜： 虽然吸光极低，耐受功率极高，但目前商业化的这类载网存在严重的自发荧光问题，不适合单分子定位成像。
2. 载网目数/几何形状（Geometry）
在材质相同的情况下，高目数（High Mesh）载网表现更好。
- 例如，400 目载网的方格尺寸（37 µm）比 200 目（90 µm）小，热量能更快传导至金属框。
- 使用 400 目载网比 200 目载网能承受的光功率高出一倍以上。
3. 碳膜孔径（Film Geometry）
对于多孔碳膜，含碳量越少越好。
- 孔径大、孔间距小的膜（如 Quantifoil 2/1，碳覆盖率 65%）比孔径小、间距大的膜（如 Quantifoil 1.2/1.3，碳覆盖率高）能承受更高的光功率。
实际应用：
案例展示： 研究人员使用 UltrAuFoil 金载网 对表达 rsEGFP2-MAP2 的 U2OS 细胞进行了成像。
由于金载网允许使用高达 186.5 W/cm² 的激光功率（远超碳载网的极限），研究人员能够：
- 加速成像： 荧光蛋白的光开关速率提高了约 8 倍，大大缩短了数据采集时间。
- 无损结构： 后续的 Cryo-ET（电子断层扫描）显示，即便经过高功率光照，细胞内的微管、核糖体和膜结构依然完好，没有出现冰晶损伤。
- 高质量数据： 成功解析了 23 Å 分辨率的微管结构，并将其准确回溯到断层扫描图像中。
为了在低温关联光电显微镜（Cryo-CLEM）中获得最佳结果，特别是进行需要高功率照明的超分辨率成像时，作者建议：
- 首选方案： 使用 金载网（Gold Grids with Gold Support Film）。它们能显著提高光热损伤阈值，允许使用更强的激发光，且具有良好的机械稳定性（减少电子束引起的漂移）。
- 替代方案： 如果必须使用碳膜载网，应选择 高目数（如 400 目） 的载网，并选择碳覆盖率较低的膜型号，以增强散热效果。
