冷冻样品制备：“玄学”变为“科学”的秘密！

我们都见过“阳光下的泡沫 是彩色的”，那有没有想过为什么泡沫是彩色的呢？原因是在空气中不断蒸发的泡沫液层厚度不均匀，通过阳光照射后，由于薄膜干涉效应可以看出不同厚度的干涉色。

那为什么泡沫会蒸发呢？我们需要了解什么是露点。

露点或称为露点温度Td，在空气中水汽含量不变，保持气压一定的情况下，使空气冷却达到饱和时的温度称露点温度，简称露点，单位用℃或℉表示。实际上也就是水蒸气与水达到平衡状态的温度。实际温度（t）与露点温度（Td）之差表示空气距离饱和的程度。当t>Td时，表示空气未饱和，当t=Td时，已饱和，当t<Td时为过饱和。

所以实际温度高于露点温度，空气未饱和时，泡沫会在空气中不断蒸发。

冷冻样品制备时产生的薄层液体和空气中的泡沫相似，如果不做露点控制则会蒸发或冷凝，从而导致制样结果不可控。

目前的冷冻样品制备仪采用的露点控制不够精准，例如制样仪设置环境条件为4℃、100%相对湿度，此时达到饱和相对湿度，所以露点即为4℃。但是实际情况却不尽如人意，饱和相对湿度时难以避免冷凝水的产生，湿度传感器受冷凝水干扰，无法稳定精准的工作，测量值不准确。若实际值低于100%，样品会蒸发，若实际值高于100%，载网上则会冷凝出液滴。

据模型预测，实际温度偏离露点温度1℃时，样品的蒸发或冷凝厚度可达70 nm/s。此偏差在厚度仅为几十纳米的冷冻样品上会导致完全不同的实验结果。