液相過程在眾多的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域扮演著重要的角色，如細胞中的生物活動、生物礦化、納米顆粒合成以及電化學(xué)反應(yīng)儲能。如何在高空間分辨率下實時觀測液相反應(yīng)便成為人們一直追求的目標(biāo)。傳統(tǒng)的透射電子顯微學(xué)技術(shù)雖能在原子尺度提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與成分信息，但是其所要求的高真空環(huán)境與液體較高的飽和蒸氣壓相抵觸，僅限于固態(tài)薄膜樣品的表征。近年來，微納加工技術(shù)的進步推動了液體透射電鏡技術(shù)的誕生與發(fā)展。利用微納加工制備的微流芯片作為液體池(liquid cell)，可以有效地將液體與高真空環(huán)境隔離開來。目前商業(yè)化的Si基芯片多采用SiN_x作為觀察窗口薄膜。由于SiN_x膜的厚度較大(>50 nm)以及在高真空下易向外脹形(bulging)等問題，使得采用該類 Si 基微芯片的原位液體電鏡能獲到的實際分辨率有限。為此，研究人員提出利用單層石墨烯作為窗口薄膜來彌補當(dāng)前Si基微流芯片的不足。單層石墨烯的高機械強度、對小分子的不滲透性，不僅可以封裝液體，同時可減少電子束的散射，將分辨率提高到原子級別，為高空間分辨率下研究物質(zhì)在液體環(huán)境中的動態(tài)過程提供了新的契機。

美國伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校生物工程系Tolou Shokuhfar博士、機械與工業(yè)工程系Reza Shahbazian‐Yassar教授和Constantine M. Megaridis教授在Small Methods?(DOI: 10.1002/smtd.201900026)上發(fā)表了題為“Advances in Graphene-Based Liquid Cell Electron Microscopy: Working Principles, Opportunities, and Challenges”的綜述性文章，總結(jié)了石墨烯液體池電鏡技術(shù)的工作原理以及應(yīng)用進展。文章首先回顧了不同的石墨烯液體池的制備方法以及各自的優(yōu)缺點。隨后，討論了液體包的幾何特征如何影響石墨烯液體池內(nèi)的壓力和目前對于石墨烯液體池中輻照反應(yīng)、緩解電子束輻照損傷機理的理解。最后，進一步評述了石墨烯液體池電鏡技術(shù)在材料科學(xué)（晶體的成核與生長、腐蝕、電化學(xué)）、生命科學(xué)（細胞器與蛋白質(zhì)高分辨成像）等領(lǐng)域的應(yīng)用，并對未來可能的研究方向及相應(yīng)的挑戰(zhàn)提出了展望。