[发明专利]一种利用飞秒激光辅助控制蛋白质晶体生长的方法

权利要求书

1.一种利用飞秒激光辅助控制蛋白质晶体生长的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、配制蛋白质过饱和溶液和结晶所需池液，将蛋白质过饱和溶液在池液环境中恒温静置直至通过自发结晶产生一些大小为10-100μm的初始晶体；

S2、目标判断：若用于抑制蛋白质晶体整体生长速度时，执行步骤S3；若用于提高蛋白质晶体某一晶体表面的生长速度时，执行步骤S4；

S3、选择激光参数为单脉冲能量0.5-2.5nJ、脉冲重复频率10-100MHz的飞秒激光脉冲序列；将所选择的飞秒激光脉冲序列聚焦于步骤S1得到的距离初始晶体10μm处的蛋白质过饱和溶液中，持续作用1-12小时，直至得到所需要的结晶尺寸，且激光作用过程中保持蛋白质过饱和溶液在室温的池液环境中密封静置；

S4、选择激光参数为单脉冲能量等于1-1.1倍蛋白质晶体表面的烧蚀阈值且经过时空整形操作的飞秒激光脉冲序列；将所选择的飞秒激光脉冲序列聚焦于需要调控生长速度的初始晶体表面，持续作用直至该晶体表面产生烧蚀点；随后将带有晶体的蛋白质在池液中室温下密封静置1-7天，使晶体自发生长至设定尺寸；

所述时空整形操作为：采用时域整形方法，将单脉冲整形调制为由2～5个子脉冲组成的子脉冲序列，相邻子脉冲之间的时间间隔为100fs-10ps；或者，通过空间光调制器使未聚焦前的光束获得有一定空间分布的相位，调控飞秒激光脉冲序列经过物镜聚焦后聚焦区域在空间的分布，在多点实现同时加工。

2.如权利要求1所述的利用飞秒激光辅助控制蛋白质晶体生长的方法，其特征在于，步骤S3中，在将所选择的飞秒激光脉冲序列聚焦于步骤S1得到的初始晶体10μm处的蛋白质过饱和溶液中之前，还包括以下步骤：

对所选择的飞秒激光脉冲序列进行时空整形：通过空间光调制器使未聚焦前的光束获得有一定空间分布的相位，调控飞秒激光脉冲序列经过物镜聚焦后聚焦区域在空间的分布，从而实现在所选区域的多个蛋白质晶体附近的飞秒激光脉冲序列聚焦，同时调控多个蛋白质晶体生长速度。

3.如权利要求1所述的利用飞秒激光辅助控制蛋白质晶体生长的方法，其特征在于，步骤S3中，在将所选择的飞秒激光脉冲序列聚焦于步骤S1得到的初始晶体附近的蛋白质过饱和溶液中之前，还包括以下步骤：

对所选择的飞秒激光脉冲序列进行时空整形：采用时域整形方法，将单脉冲整形调制为由2～5个子脉冲组成的子脉冲序列，相邻子脉冲之间的时间间隔为100fs-10ps。