[发明专利]用于样本的高压冷冻和X射线晶体衍射的模块化样本保持器

说明书

本发明涉及用于样本的高压冷冻和/或X射线晶体衍射的模块化样本保持器(10’)，其包括彼此可连接且彼此可分离的样本保持元件(100’)和延伸元件(200’)；样本保持元件(100’)包括小管(120’)和基部元件(110’)，其中小管(120’)适于保持样本，基部元件(110’)适于保持小管(120’)，其中从基部元件(110’)的底部到小管(120’)的顶部的距离是距离d₁；延伸元件(200’)适于与基部元件(110’)连接，其中当延伸元件(200’)与基部元件(110’)彼此连接时，从延伸元件(200’)的底部到小管(120’)的顶部的距离是第二距离d₂；其中第二距离d₂大于第一距离d₁。

技术领域

本发明涉及用于高压冷冻和X射线晶体衍射的模块化样本保持器，还涉及使用这种模块化样本保持器的用于样本的高压冷冻和X射线晶体衍射的方法。

背景技术

X射线晶体衍射是一种识别晶体的原子和/或分子结构的方法。样本由X射线辐射束瞄准，X射线辐射束被样本的晶体结构衍射。通过测量衍射束的角度和强度，可以产生晶体内电子密度的三维模型。根据该电子密度，可以确定晶体中原子的平均位置，以及它们的化学键、它们的无序和各种其他信息。用于X射线晶体衍射的X射线辐射可以例如由同步加速器产生。

X射线晶体衍射可以用于确定大生物分子（诸如蛋白质）的结构。为了在X射线晶体衍射期间减少X射线诱导的对蛋白质晶体的辐射损伤，可以在X射线晶体衍射之前通过高压冷冻将样本冷却至低温温度。

高压冷冻（HPF）是一种用于在高压下快速冷冻含水样本或制剂的方法。通过高压冷冻，实现样本的玻璃化（即，没有形成冰晶的冷冻），在该过程中，水从液态转变为无定形状态而不会引起冰晶成核。因此，可以实现样本的低温固定或低温静止。样本的细胞成分可以固定而不会引入显著的结构变化。

关于蛋白质晶体的高压冷冻的详细描述，参考Burkhardt, Anja（伯克哈特，安雅）等人的“Fast High-Pressure Freezing of Protein Crystals in Their Mother Liquor（在母液中快速高压冷冻蛋白质晶体）”Acta Crystallographica Section F: StructuralBiology and Crystallization Communications 68.Pt 4 (2012): 495-500.PMC.Web，2016年8月24日。

对于样本的高压冷冻，通常使用第一样本保持器。在冷冻过程之后，样本必须与第一样本保持器分离，并且必须放置在第二样本保持器上以进行X射线晶体衍射。不同样本保持器之间的这种运输是复杂且耗时的过程，并且产生损坏和污染样本的危险。

期望最小化运输工作力度并且降低在高压冷冻和X射线晶体衍射的步骤之间损坏或污染样本的危险。

发明内容

这个目的通过模块化样本保持器以及用于样本的高压冷冻和/或X射线晶体衍射的方法实现。根据附图的以下描述和实施例，本发明的其他优点和实施例将变得显而易见。根据本发明的模块化样本保持器和根据本发明的方法的优点和实施例以类似的方式由以下内容引起。

本发明的实施例提供一种用于样本的高压冷冻和/或X射线晶体衍射的模块化样本保持器，包括样本保持元件和延伸元件，样本保持元件和延伸元件彼此可连接且彼此可分离；样本保持元件包括小管和基部元件，其中：小管适于保持样本，基部元件适于保持小管，其中从基部元件的底部到小管的顶部的距离是距离d₁; 延伸元件适于与基部元件连接，其中，当延伸元件和基部元件彼此连接时，从延伸元件的底部到小管的顶部的距离是第二距离d₂; 其中第二距离d₂大于第一距离d₁，其中模块化样本保持器还包括筒，样本保持元件和筒彼此可连接且彼此可分离；筒在其内部包括封装元件，其中：小管和封装元件形成为使得小管能够放置在封装元件内。