“冷冻电镜”全称冷冻电子显微镜技术(Cryo-Electron Microscopy),是指将生物大分子样品快速冷冻后,在低温环境下利用透射电子显微镜对样品进行成像,再经图像处理和重构计算获得样品三维结构的方法。冷冻电镜技术的出现,不仅解决了生物分子结构解析中的诸多难题,也改变了生物领域的研究方式,在细胞生物学、医学、遗传学等领域具有广阔应用前景。
当下,业界主要使用的冷冻电子显微学结构解析方法包括电子晶体学、单颗粒重构、电子断层三种,不同方式下的数据产量、分析方法和使用软件各不相同。通用的冷冻电镜数据分析平台多是硬件的堆砌,在通用硬件、存储系统上部署操作系统、调度系统和应用软件,通用方案缺乏对业务系统的整体理解。在此背景下,荣联科技集团冷冻电镜数据分析平台应运而生。
荣联科技集团冷冻电镜数据分析平台的设计着眼于各种规模的冷冻电镜设施,重点针对多用户场景下冷冻电镜数据计算中的痛点问题,为用户提供全套的冷冻电镜数据分析计算、存储解决方案。该平台可以直接接入和控制冷冻电镜光学系统,实现从数据采集到二维和三维生物结构的分析,并支持全自动化的数据分析流程和实时数据质量信息反馈,具有完备的、可视化的数据管理以及计算历史追踪和统计分析功能。用户通过冷冻电镜和数据分析系统即可具备完全的冷冻电镜结构分析能力。
冷冻电镜数据分析系统基础架构
冷冻电镜数据分析系统包含基础资源层、系统层、应用层(即软件层)和用户层四个层次。基础资源层针对冷冻电镜数据的特点,提供最优化的计算、存储、网络架构设计;系统层实现数据管理、自动化流程管理和作业调度;应用层以冷冻电镜应用软件为核心,进行数据的分析和处理;用户层提供强大的用户监控和远程操控能力。
除此之外,冷冻电镜数据分析平台具备精准匹配、收集自动化、分析模块化、操作可视化和易维护、可拓展的特性,为了方便数据收集和数据解析,平台引入自动化收集系统、智能化解析系统,实现开机即用,无需重复性的软件编译,使科研工作者将大量精力集中在科学研究中,大幅提升科研效率。
目前,荣联科技集团冷冻电镜数据分析平台解决方案主要应用于生命科学蛋白质结构解析工作线中,已成功服务于西湖大学、清华大学、中科院上海有机所、水木未来等重点行业客户,积累了丰富的行业实践经验。
荣联科技集团作为国内领先的企业数字化服务提供商,在生物医疗行业深耕十余年,全面布局生物医疗信息服务领域。目前已形成精准诊断平台、生信分析一体机、冷冻电镜数据分析平台等多项特色解决方案,面向临床医院、科研机构、测序企业和高等院校提供专业化产品及服务,持续赋能生物医疗行业创新发展。
