UltrAuFoil® Holey Gold Films · 用于冷冻电镜
UltrAuFoil® 是专为冷冻电镜（cryo-EM）设计的多孔金膜支持载网。
传统多孔碳膜在冷冻和电子束照射过程中可能发生移动，使图像产生模糊并降低数据质量。
UltrAuFoil® 采用金载网与金膜组成的“gold-on-gold”结构，可减少载网与支持膜之间的差异热收缩，从而降低冷冻制样及成像过程中的膜褶皱和 beam-induced motion（束流诱导运动）。
UltrAuFoil® 目前提供 200 目和 300 目金载网，并配有 R2/2、R1.2/1.3 和 R0.6/1 等孔型。
由 Quantifoil Micro Tools GmbH 根据授权生产，最初由 MRC 分子生物学实验室的 Christopher J. Russo 博士和 Lori A. Passmore 博士设计。
01｜工作原理与主要优势
为什么使用金膜而不是传统碳膜？
UltrAuFoil® 的载网和支持膜均采用金材料，因此在 plunge freezing 和电子束照射过程中，不存在传统不同材料之间的差异热收缩问题。
这种“gold-on-gold”结构可以减少膜的几何变化和张力变化，是降低 beam-induced motion 的重要原因。
金同时具有较高的导电性、耐辐照性、非氧化性以及化学惰性，
因此既可以降低静态和半移动电荷积累造成的图像畸变，也能够减少样品受到局部电荷效应影响的可能。
主要特点
金载网与金膜是相同的材料，收缩率相同，从而减少冷冻和电子束照射过程中的膜运动。
较低的 beam-induced motion 有利于利用 movie 中更早的帧，在样品累积更多辐照损伤之前获取高分辨率信息。
金在液氮温度下仍具有较高导电性，有助于减少静态及半移动电荷积累造成的图像畸变。
金膜表面比传统碳膜更平整，有利于形成较薄的冰层。
原厂资料指出，UltrAuFoil® 可形成小于 200 Å 的冰层，用于较小分子的高分辨率数据采集。
金膜具有较高的图像对比度，有助于冷冻载网快速检查和定位合适的方格。
金膜不像传统碳膜那样容易在冷冻过程中产生明显褶皱，同时具有较好的机械稳定性。
Quantifoil 原厂资料引用相关研究指出，在使用 UltrAuFoil® 替代传统多孔碳膜时，
分辨率提升最高可达约 0.5 Å；实际效果取决于样品、制样条件和数据采集参数。
02｜结构与产品规格
| 载网材料 | 金载网 + 多晶金膜（Gold-on-Gold） |
|---|---|
| 载网规格 | 200 目 / 300 目 |
| 金膜厚度 | 约 400–500 Å，标称约 500 Å |
| 孔型 | R2/2、R1.2/1.3、R0.6/1 |
| 其他规格 | 其他载网与孔型组合可根据需求咨询 |
为什么金膜厚度约为 400–500 Å？
原厂资料指出，约 400–500 Å 的金膜厚度是在尽量减薄冰层和保持支持膜稳定性之间的折中。
更厚的金膜并不会继续明显降低 beam-induced motion，却可能导致更厚的冰层，
从而影响颗粒分布并增加背景散射。
如果金膜厚度低于约 400 Å，膜层可能薄于构成金膜的部分金纳米颗粒，
表面平整度和导电性可能下降，并可能重新增加束流诱导运动。
产品编号
10 片/包
| 687-200-AU | UltrAuFoil®，200 目金载网，R2/2，孔径 2 µm，间隔 2 µm |
|---|---|
| 688-300-AU | UltrAuFoil®，300 目金载网，R1.2/1.3，孔径 1.2 µm，间隔 1.3 µm |
| 689-300-AU | UltrAuFoil®，300 目金载网，R0.6/1，孔径 0.6 µm，间隔 1 µ |
50 片/包
| 687-200-AU-50 | 200 目，R2/2，50 片/包 |
|---|---|
| 688-300-AU-50 | 300 目，R1.2/1.3，50 片/包 |
| 689-300-AU-50 | 300 目，R0.6/1，50 片/包 |
03｜亲水处理与表面处理
出厂即可使用
UltrAuFoil® 可直接从包装中取出使用。
与其他 TEM 载网一样，在适当亲水化后通常可以获得更好的样品分散和润湿效果。
辉光放电处理
可使用QuickGlow辉光放电仪对 UltrAuFoil® 进行亲水处理。
对于需要较长处理时间的应用，金膜不存在传统碳膜挥发和表面劣化的问题，因此可以承受比传统碳膜更充分的辉光放电处理。
额外连续碳膜
UltrAuFoil® 可以进一步增加超薄连续非晶碳层，用于改善部分样品的颗粒分布。
| 常用厚度 | 2 nm |
|---|---|
| 可选厚度 | 3 nm、5 nm、10 nm |
| 自行处理 | 可采用标准浮膜法转移超薄非晶碳膜 |
04｜数据采集与聚焦
束斑设置
数据采集时可以按照相同孔型的多孔碳膜载网进行束斑设置。
建议使用圆形对称束斑，使电子束位于孔中心。
成像时建议保留少量金膜区域进入图像，这有助于聚焦和后续判断。
UltrAuFoil® 的聚焦方法
由于 UltrAuFoil® 的支持结构中没有传统非晶材料，
因此不能依靠传统碳膜上的 Thon rings 进行常规聚焦。
原厂资料介绍了两种主要方法。
在 0° 附近振荡 beam tilt，通过图像位移最小的位置确定 focus。
这种方法尤其适合自动化数据采集。
金膜中的微晶可以产生衍射斑，通过观察衍射环并结合不同 defocus
判断聚焦状态。手动数据采集时可采用这种方法。
像散校正与自动化采集
建议在采集 UltrAuFoil® 数据前使用校准标样进行像散和 beam tilt 校正。
自动化数据采集已经在 UltrAuFoil® 上得到验证，可以使用 beam tilt 进行自动聚焦。
05｜使用、存储与操作建议
UltrAuFoil® 的操作方式与传统碳膜载网基本相同，但仍需避免镊子直接损伤金膜。
数据采集建议选择金膜完整、均匀且没有明显损伤的方格。
如果金膜在 plunge freezing 或操作过程中发生损坏，该区域的支持稳定性可能明显下降。
建议将 UltrAuFoil® 存放在铜网盒中，并置于阴凉、避光、低湿度环境。
产品没有明确的有效期，原厂通常建议在两年内使用。
06｜其他应用
除单颗粒冷冻电镜（SPA）之外，金膜的低荧光和生物相容性也使 UltrAuFoil®
可用于部分断层成像和相关光电关联研究（CLEM）场景。
| SPA | 高分辨率单颗粒冷冻电镜 |
|---|---|
| Cryo-ET | 冷冻断层成像等应用 |
| CLEM | 冷冻相关光电关联显微技术 |
07｜参考文献
Russo, C. J., & Passmore, L. A. (2014).
Ultrastable gold substrates for electron cryomicroscopy.
Science, 346(6215), 1377–1380.
Russo, C. J., & Passmore, L. A. (2016).
Ultrastable gold substrates: properties of a support for high-resolution electron cryomicroscopy of biological specimens.
Journal of Structural Biology, 193(1), 33–44.
Passmore, L. A., & Russo, C. J. (2016).
Specimen preparation for high-resolution cryo-EM.
Methods in Enzymology, 579, 51–86.
原厂产品资料及应用信息：
Quantifoil Micro Tools GmbH · UltrAuFoil® Holey Gold Sample Supports.
