[发明专利]浸入式毛细管空间蛋白质结晶室

说明书

技术领域：

本发明涉及一种在空间微重力环境中生长蛋白质晶体的装置。

背景技术：

空间科学研究实验机会少、成本高，从而要求实验装置体积小、质量轻、容量大、功耗小。西班牙科学家因此开发出毛细管式空间蛋白质结晶室Granada Crystallization Box(GCB)，毛细管直径0.1-1.5毫米，长度70毫米，每只小盒子装有6支毛细管，20只小盒子装到一个小箱子中，箱子不消耗电力(Juan Ma.Garcia-Ruiz，Luis Antonio Gonzalez-Ramirez，JoséAntonio Gavira and Fermín Otálora.Granada Crystallisation Box：a new device for protein crystallisation by counter-diffusion techniques.Acta Crystallographica，(2002).D58，1638-1642)。但是，由于空间飞行器在火箭发射升空以及返回的过程中要经受强烈的震动、冲击以及超重等作用，细长的玻璃毛细管容易被破坏，或者产生漏液，已生长的晶体发生碰撞破碎。分析其原因：一方面毛细管的固定采用单支点或双支点支撑，形成梁式结构，受力不均匀；另一方面，毛细管端部插在沉淀剂溶液池盖子上的孔中，震动会破坏它们之间的密封而产生漏液。

此外，70毫米长的毛细管要消耗相当多的蛋白质溶液，造成很大浪费。一般情况下，汽相扩散结晶法一个条件只需要1-5微升蛋白质溶液就可以了，液/液扩散法一个条件可以用到10微升。但是现有的毛细管一支要用到50微升以上。

发明内容：

本发明要解决的问题在于提供一种具有全方位减震功能的浸入式毛细管空间蛋白质结晶装置。

为解决以上问题，本发明采用一种弹性高、孔隙率大、稳定性好的亲水泡沫材料将装有蛋白质溶液的毛细管包括起来，同时将结晶实验用的沉淀剂溶液吸入泡沫内部，使得毛细管就像躺在席梦思床垫上，而且不管受力方向如何，毛细管都受到泡沫材料的均匀支撑保护。此外，毛细管是位于沉淀剂溶液池的内部，是浸泡在沉淀剂溶液里面，它们之间不存在密封问题。

以上结构经过地面力学环境模拟试验和神舟八号发射与返回的实际考验，证明减震和密封效果良好，毛细管中的晶体没有产生碰撞破坏。

附图说明：

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

图1是浸入式毛细管空间蛋白质结晶装置示意性结构的正视图。

图2是图1所示结构的左视图。

具体实施方式：

蛋白质溶液池6为外径1至2毫米的有机或无机玻璃毛细管，长度10到15毫米，一端开口，另一端封闭。液池6加满蛋白质溶液4时执行液/液扩散法蛋白质结晶，不加满时执行汽相扩散法结晶。液池6加入蛋白质溶液4之后开口用琼脂糖溶胶3封闭。琼脂糖溶胶3为含0.5-2.0琼脂糖的水溶液，室温下很快变为凝胶，凝胶塞子3起到塞子和减缓结晶过程的双重作用。装有蛋白质溶液4和凝胶塞子3的蛋白质溶液池6被吸附材料5包裹在中央。吸附材料5的外形被加工成沉淀剂溶液池5上盲孔的形状，外形尺寸稍火于液池5。密封垫片2由硅橡胶制成，厚度略大于沉淀剂溶液池7与盖子1的配合间隙。沉淀剂溶液池7由热塑性高分子材料注塑而成，壁厚1毫米左右，上面5到10个盲孔不等并呈1到2排分布，每个盲孔的容量在200到500微升之间，在液池7的侧面设计有上部为斜面的凸台，起挂耳作用，与沉淀剂溶液池盖1侧面的长方形孔相配合，挂耳下沿顶住盖子1侧面孔的下沿，金属材质的盖子1的侧面靠弹性自动收紧贴紧沉淀剂溶液池7。