Nella tomografia crioelettronica, o crio-ET, le cellule vengono congelate sulla griglia del microscopio elettronico utilizzando un refrigerante attivo, che impedisce la formazione di cristalli di ghiaccio e promuove invece la formazione di ghiaccio vitreo (non cristallino). Il microscopio elettronico a trasmissione acquisisce quindi una serie di immagini con diversi angoli di inclinazione durante la rotazione del campione. In genere, le immagini vengono scattate ogni 1° – 3°. Le immagini 2D vengono quindi combinate computazionalmente per costruire una ricostruzione 3D del campione con una risoluzione di pochi nanometri, consentendo la visualizzazione di complessi macromolecolari all'interno di singole cellule congelate intatte e idratate.
L'accuratezza complessiva può essere migliorata implementando una procedura di media del tomogramma, in cui parti del tomogramma contenenti un gruppo di interesse, ad esempio un motore flagellare batterico, vengono identificate, ritagliate, allineate e mediate insieme.
Il potere della crio-ET risiede nella sua capacità di produrre immagini di grandi complessi molecolari nel loro ambiente cellulare nativo, senza la necessità di purificarli o disturbarli, e con una grande risoluzione molecolare. In altre parole, la sua forza sta nell’evitare le preoccupazioni specifiche espresse da Johann Wolfgang von Goethe Faust:
Quando gli scienziati studiano qualcosa, lavorano duro
Per ucciderlo prima, se è vivo;
Allora hanno le parti e perdono il tutto,
Perché l'anello mancante è l'anima vivente.
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