[发明专利]基于单液滴微环境精密调控的低缺陷蛋白单晶体培养系统

说明书

本发明公开了一种基于单液滴微环境精密调控的低缺陷蛋白单晶体培养系统，包括载样池、进样系统、温度控制系统、外加磁场组件、光学元件组a、光学元件组b和传输及供电系统，所述载样池由载样池外壁和光学玻璃内嵌组成，所述光学玻璃内嵌的外侧设置有载样池外壁，且载样池外壁与光学玻璃内嵌为一体式结构，所述载样池外壁的顶端通过铰链固定设置有载样池上盖，所述载样池上盖的中心位置处设置有进样孔，所述载样池的内部设置有载样通道；所述进样系统由固定支架、转换器和六个相同的加样臂组成，所述固定底座的一端设置有束线器b，本发明结构科学合理，使用安全便捷，实现了沿二次成核路径进行的两步结晶法的全自动化过程控制。

技术领域

本发明属于结构生物学、结晶学及X射线晶体衍射学技术领域，具体涉及一种基于单液滴微环境精密调控的低缺陷蛋白单晶体培养系统。

背景技术

结构生物学是以生命物质的精确空间结构及其运动为基础来阐明生命活动规律和生命现象本质的学科，其核心内容是研究蛋白质及其复合物、组装体和由此形成的细胞各类组分的三维结构、运动和相互作用，以及它们与正常生物学功能和异常病理现象间的关系。这一学科内涵决定了结构生物学将在后基因组时代中处于战略性关键地位，是生命科学中最具有挑战性的前沿领域之一。蛋白分子是结构生物学最重要的研究对象，解析蛋白结构目前已有多种技术手段，而其中精度和可靠度最高、应用最广泛的仍为X射线晶体衍射法。蛋白质分子的结晶过程一般分为三个阶段：成核过程、晶体生长和生长停止；目前用于蛋白晶体培养的方法主要有以下四种：蒸发扩散结晶法、批量静置结晶法、平衡透析法和晶种接种或重复接种法。

然而，以上方法均无法实现对蛋白结晶进程和状态的实时感知，无法对成核速率、晶体生长速率进行精确控制，即只是给出初始条件等待结果自然产生而不能对过程进行有效的实时干预，故无法有效地控制结晶品质，所得的晶体质量具有很大的随机性，结果难以准确重复，也难以获得适用于X射线晶体衍射的大粒度、低缺陷密度的蛋白单晶体，不利于相关学科研究的开展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于单液滴微环境精密调控的低缺陷蛋白单晶体培养系统，以解决上述背景技术中提出的无法实现对蛋白结晶进程和状态的实时感知，无法对成核速率、晶体生长速率进行精确控制，无法有效地控制结晶品质，得到的晶体质量具有很大的随机性，结果难以准确重复，难以获得适用于X射线晶体衍射的大粒度、低缺陷密度的蛋白单晶体而不利于相关学科研究的开展的问题。