[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

摘要

本发明涉及一种利用飞秒激光辅助控制蛋白质晶体生长的方法，属于飞秒激光应用领域。本发明将飞秒激光脉冲序列聚焦在蛋白质溶液中已形成的晶核表面或附近，通过激光捕捉效应改变蛋白质晶体附近溶质浓度和聚集模式、或改变蛋白质表面生长模式等机理，实现对于在溶液中的蛋白质晶体生长过程的调控，包括整体生长速度或某一晶面的生长速度的调控。此外，本发明还包括对飞秒激光脉冲序列进行时空整形，可进一步减小或避免对蛋白质的热损伤，以实现对晶体结构破坏尽可能小的情况下的有效调控。

主权项

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：若用于调控蛋白质晶体整体生长速度时，执行步骤S3；若用于调控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得到的初始晶体附近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。