Криоэлектронная микроскопия (крио-ЭМ, англ. cryo-EM) или электронная криомикроскопия — это форма просвечивающей[источник не указан 844 дня] электронной микроскопии (ПЭМ, англ. TEM)[источник не указан 844 дня], в которой образец исследуется при криогенных температурах (обычно в жидком азоте). КриоЭМ набирает популярность в структурной биологии, так как позволяет наблюдать за образцами, которые не были окрашены или каким-либо образом зафиксированы, показывая их в их родной среде. Это контрастирует с рентгеновской кристаллографией, которая требует кристаллизации образца, что может быть затруднено, и помещать их в нефизиологические среды, что может иногда приводить к функционально несоответствующим конформационным изменениям.
Разрешение крио-ЭМ-карт неуклонно улучшается, и в 2014 году были получены структуры с почти атомарным разрешением, в том числе вирусы, рибосомы, митохондрии, ионные каналы и ферментные комплексы, всего 170 кД при разрешении 4,5 Å. Бриджит Каррагер и её коллеги из Национального ресурса Scripps для автоматизированной молекулярной микроскопии использовали методы, которые она и Клинт Поттер разработали для создания первого в структурной биологии изображения криоэлектронной микроскопии с разрешением менее 3 ангстрем, тем самым повысив значение крио-ЭМ как инструмента, отныне сопоставимого с и потенциально превосходящего традиционные методы рентгеновской кристаллографии. В июне 2015 года была опубликована карта 2,2 Å бактериального фермента бета-галактозидазы. Версия электронной криомикроскопии представляет собой криоэлектронную томографию (CET), в которой трёхмерная реконструкция образца создаётся с наклонным 2D-изображением.
Нобелевская премия по химии 2017 года была присуждена Жаку Дубоше, Иоахиму Франку и Ричарду Хендерсону «за разработку криоэлектронной микроскопии для определения структуры биомолекул с высоким разрешением в растворе»[1][2][3].
Первоначально криоэлектронную микроскопию намеревались использовать как средство борьбы с радиационным повреждением биологических образцов. Количество излучения, необходимое для сбора изображения образца в электронном микроскопе, достаточно велико, чтобы стать потенциальным источником повреждения образца для деликатных структур. Кроме того, высокий вакуум, необходимый для колонны электронного микроскопа, делает среду для образца довольно жёсткой.