在结构生物学、药物化学与新材料研发领域，传统X射线衍射技术高度依赖大尺寸单晶，而多数蛋白、多肽、多孔材料仅能形成纳米级微晶，难以满足测试条件，长期制约着高精度晶体结构解析与研发创新。3D ED，即三维电子衍射，也常被称作MicroED微晶电子衍射，是基于冷冻透射电镜获得的电子衍射数据，测定晶体三维空间结构的技术。仅依靠百纳米级微晶即可完成原子级分辨率衍射数据采集，彻底打通微纳晶体结构解析的技术壁垒。国内商业化落地平台青云瑞晶整合高端硬件、自研算法与专业解析团队，推动3D ED形成标准化、规模化科研服务能力，为国内药企、高校与科研院所搭建全新的晶体结构研究解决方案。
一、3D ED 技术底层原理与核心差异化优势
3D ED（MicroED）通过高能电子束对微小晶体进行衍射成像，结合高速设备采集电子衍射原始数据，搭配专属算法完成三维结构重构。与X射线相比，其入射光束为高能电子，与晶体作用更强，依托独特成像机制形成多项核心技术优势，全方位适配各类晶体解析场景。其具体优势如下：
1、样品适配性极强，适配多种特殊晶体类型
3D ED彻底打破传统技术对晶体尺寸、形态与纯度的严苛限制，无需培育大尺寸单晶，可高效解析纳米晶、粉晶、针状晶等各类非常规晶体，同时支持混合物相、多组分样品的结构解析，无需复杂的样品提纯分离操作，极大拓宽了样品适配范围。
2、样品消耗量极低，节约珍稀实验材料
3D ED技术最少仅需2mg原料即可完成全套衍射数据采集与结构解析，能够最大限度节约珍贵的生物蛋白、多肽、候选药物分子等实验原料，大幅降低科研实验成本。
3、实验周期短，研发效率大幅提升
3D ED无需繁琐的单晶培养流程，实验链路简洁高效，可在1-3天内完成数据解析并交付结果，显著提升科研与新药研发推进效率。该技术支持100%绝对构型精准解析，可清晰判定手性分子立体结构，提供科研关键依据。依托成熟的实验体系与标准化作业规范，整体解析成功率可达98%以上，实验稳定性与成果可靠性极高。
二、青云瑞晶标准化3D ED全流程实验体系
青云瑞晶作为国内商业化3D ED（MicroED）专业服务平台，搭建了成熟完善的实验体系，严格遵循标准化作业流程，从样品处理到最终结构交付层层把控，整套核心实验流程如下：
1、冷冻制样
将筛选得到的优质微晶样品制备于电镜载网，利用液氮进行极速冷冻处理，实现样品玻璃化保存，有效锁住生物分子与晶体的天然结构状态，杜绝脱水、变性、结构失真等问题。
2、冷冻离子束切片（Cryo-FIB）
针对厚度不均、尺寸过大的微晶样品，采用冷冻离子束切片技术对样品进行精细加工，精准修整晶体厚度，剔除冗余结构，优化样品状态，为后续衍射检测提供优质样本。
3、选择相应的纳米切片
在冷冻电镜可视化观测条件下，对切片完成逐一筛查，精准挑选厚度均匀、结构完整、无破损、衍射性能优异的优质纳米切片，作为正式检测样品。
4、衍射数据收集
选取合格纳米切片样品上机，采用超低电子剂量模式，多角度连续旋转晶体，持续采集完整、精准的衍射原始数据，保障数据全面性与准确性。
5、衍射图谱解析
依托青云瑞晶自研专业解析软件，对采集的原始衍射数据进行整合、运算、校正与精修，完成衍射图谱的系统化分析，精准还原晶体空间结构信息。
6、交付蛋白/蛋白小分子复合物结构
完成全部数据解析与结构精修工作后，输出标准化、高精度的三维结构模型，同步配套分辨率报告与专业结构分析说明，最终交付完整的蛋白或蛋白小分子复合物结构成果。
青云瑞晶技术团队由北京大学孙俊良教授领衔的MicroED技术研发团队组成。孙俊良教授是国内MicroED技术领军人物，领域内唯一杰青获得者。团队成员能够针对性解决各类微晶解析难点，大幅提升项目解析成功率。
三、3D ED多元落地应用场景，覆盖生命科学与材料产业
依托纳米微晶解析能力，3D ED现已渗透生命科学、药物研发、新型材料等多个赛道，在基础科研与工业研发中持续发挥核心作用。
在结构生物学与创新药研发领域，膜蛋白、多肽受体、靶点蛋白-小分子抑制剂共晶是新药设计的核心研究对象，这类复合物普遍仅能形成纳米级微晶，适配3D ED的技术解析场景。青云瑞晶依托成熟3D ED技术，完成多肽复合物等的结构解析，基于原子级结构数据指导药物分子改造、提升靶点亲和力，加速靶向药物早期研发进程。
在多孔材料与药物晶型研究领域，MOF、COF等有机多孔材料多为亚微米尺寸微晶，3D ED可精准解析其精细孔道拓扑结构。青云瑞晶曾利用3D ED解析尺寸仅500nm的COF微晶，获得0.9Å超高分辨率数据，完整还原材料孔道排布与空间拓扑；同时在药物研发工作中，依靠微量微晶快速完成结构判定，为药物制剂开发、申报资料撰写提供关键支撑。
四、3D ED商业化平台落地价值：青云瑞晶推动技术普惠
在商业化3D ED服务落地前，国内仅有少数顶尖高校实验室配备小型电子衍射装置，设备采购成本高昂、实验室机时紧张，且缺少标准化实验流程与专业解析人员，绝大多数科研工作者难以接触这项前沿技术。青云瑞晶建立了首个国际领先的商业化MicroED结构解析平台，在原有技术的基础上升级优化，并自主开发了全套全新的软件算法，打破高端微晶解析领域的设备与技术双重壁垒。
从产业研发视角来看，标准化商业服务显著降低研发门槛：药企无需投入数千万元购置全套电镜设备，高校课题组不用投入大量人力长期优化单晶培养，仅需提供微量微晶样品，就能获取标准化原子结构数据，有效压缩研发投入与周期。同时平台会根据蛋白、小分子、多孔材料等不同样品类型定制专属采集方案，持续优化实验方法，稳步提升微晶解析成功率，填补国内微纳晶体结构解析商业化服务的空白。
