專利名稱：一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)移晶體的方法和裝置，尤其是一種無損轉(zhuǎn)移蛋白 質(zhì)晶體的方法和裝置。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)是一切生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，其重要的生理功能由其三維結(jié)構(gòu)決 定。但了解蛋白質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)的前提是獲得高質(zhì)量的蛋白質(zhì)晶體近來， 采用各種觀測設(shè)備觀察蛋白質(zhì)晶體生長過程的研究已經(jīng)普遍開展此類 實驗均需要對蛋白質(zhì)晶體進(jìn)行觀察，并且從蛋白質(zhì)晶體生長池中轉(zhuǎn)移出 適宜于實驗觀察的蛋白質(zhì)晶體是此類實驗所必需的實驗步驟之一。
當(dāng)前，傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的方法存在三個問題
1) 被轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)晶體極易發(fā)生破裂或表面形貌被改t蛋白質(zhì)晶 體一般晶體體積小、易碎，因此在轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的過程中被轉(zhuǎn)移的晶 體極易發(fā)生破裂或表面形貌被改變。目前普遍采用繩圈操作方法，即通 過繩圏套住晶體后轉(zhuǎn)移晶體的方法。但由于在操作繩圏套住晶體的過程 中，人工施加的作用力難以控制，很容易產(chǎn)生繩圏割碎蛋白質(zhì)晶體的現(xiàn) 象。
2) —旦晶體發(fā)生破裂或表面形貌發(fā)生改變，由于蛋白質(zhì)晶體內(nèi)部應(yīng) 力發(fā)生了變化，使得被轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)晶體內(nèi)部存在大量新出現(xiàn)的缺陷或 裂紋，晶格中的位錯數(shù)目增加。那么，在隨后觀察晶體生長過程時，蛋 白質(zhì)晶體生長過程中新生長出來的部分也會^1之有所變化，使得新生長 部分表面的缺陷較多，質(zhì)量不高。
3) 操作過程中很容易在新生長溶液中引入一部分原生長溶'氣這最 終導(dǎo)致蛋白質(zhì)晶體的生長受到較大影響。這其中的原因是， 一方面，原 生長溶液的引入，改變了新生長溶液的成分，從而改變了生長條件；另 一方面，蛋白質(zhì)晶體表面的吸附物以及原生長溶液中的數(shù)目眾多的蛋白 質(zhì)晶核也會附帶被轉(zhuǎn)移至目的器皿中。這些蛋白質(zhì)晶核的尺寸極小(小
于0. ljam),在普通的光學(xué)顯微鏡下無法看清，也無法通過過濾等手段除 去。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)晶體在目的器皿中再次生長時，這些蛋白質(zhì)晶核也會逐漸 生長，并最終成為肉眼可見的微小晶體。這些微小晶體的存在嚴(yán)重干擾 了對目標(biāo)蛋白質(zhì)晶體的觀察，同時在一定程度上也干擾了目標(biāo)蛋白質(zhì)晶 體的生長過程。
因此，在克服上述問題下能有效的轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體，成為獲得高質(zhì) 量蛋白質(zhì)晶體的實驗中存在的重要問逸

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的首要目的是提供一種無損轉(zhuǎn)移 蛋白質(zhì)晶體的方法，利用該方法能夠無損轉(zhuǎn)移出所需要的蛋白質(zhì)晶體， 又能夠阻止原蛋白質(zhì)生長溶液中的蛋白質(zhì)晶核進(jìn)入目的器皿中。本發(fā)明
的進(jìn)一步目的是提供一種實施上述方法的裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的方法，具體為
1) 配制蛋白質(zhì)溶液。依據(jù)蛋白質(zhì)的溶解度、室溫值，配制出蛋白質(zhì) 溶液的濃度為稍大于操作溫度下蛋白質(zhì)的溶解尾將所制得的蛋白質(zhì)溶 液加入到一多孑L表面皿的孔槽中；
2) 在已生長出蛋白質(zhì)晶體的生長池中加入步驟l中制備的蛋白質(zhì)溶 液，至稍有溢出，然后緩慢倒置該生長池，以便蛋白質(zhì)晶體逐漸下落至 生長池口處的溶液和空氣界面處；
3) 將倒置的生長池移到多孔表面皿中的第一個孔槽中溶液上方，緩 慢下降生長池，使生長池口的溶液剛好接觸到孔槽中溶液，從而將生長 池中的蛋白質(zhì)晶體轉(zhuǎn)移到多孔表面皿的第 一個孔槽中；
4) 將多孔表面皿轉(zhuǎn)移到普通光學(xué)顯微鏡下觀恭選中合適的蛋白質(zhì) 晶體，用帶有吸頭的微量可調(diào)移液器吸取此晶體，將吸取晶體后的微量 可調(diào)移液器移至多孔表面皿中第二個孔槽中溶液的上方，逐漸豎直、緩 慢下降微量可調(diào)移液器，并推動微量可調(diào)移液器進(jìn)行排液，使一滴蛋白 質(zhì)溶液由吸頭中排出并懸掛在吸頭上，靜置，待蛋白質(zhì)晶體下落至吸頭 處的溶液和空氣界面處時，將該懸滴溶液與多孔表面皿中的第二個孔槽 中的溶液剛好接觸，從而將蛋白質(zhì)晶體轉(zhuǎn)移到多孔表面皿的第二個孔槽
中；
5)按照步驟4的方法將蛋白質(zhì)晶體由多孔表面皿第二個孔槽中轉(zhuǎn)移
至第三個孔槽的溶液中，同理，還可按照步驟4的方法將蛋白質(zhì)晶體在多 孔表面皿的其它孔槽上進(jìn)行依次轉(zhuǎn)移；
6 )用微量可調(diào)移液器吸取該蛋白質(zhì)晶體，將晶體轉(zhuǎn)移到目的器亞中， 以便進(jìn)行后續(xù)實驗。
一種實施上述方法的無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的裝置，該裝置包括蛋白 質(zhì)生長池、多孔表面皿、微量可調(diào)移液器，其中多孔表面皿上設(shè)置有多
個孔槽，蛋白質(zhì)生長池用于培養(yǎng)蛋白質(zhì)晶體，微量可調(diào)移液器用于將蛋 白質(zhì)晶體轉(zhuǎn)移到所述多孔表面皿的孔槽中，并將蛋白質(zhì)晶體在所述多個
孔槽間依次轉(zhuǎn)移。
進(jìn)一步，所述蛋白質(zhì)生長池為圓形玻璃管，其內(nèi)壁上設(shè)置有一層聚 四氟乙烯薄膜，并且該生長池上還設(shè)置有一上蓋。
進(jìn)一步，所述多孔表面皿為長方體結(jié)構(gòu)，其用透明的玻璃材質(zhì)制成， 并且該多孔表面皿的上表面上設(shè)置有多個孔槽，該孔槽中可加入蛋白質(zhì) 溶液。
進(jìn)一步，所述微量可調(diào)移液器為通用的2.0 - 20jaL型精密微量可 調(diào)移液器，該微量可調(diào)移液器上設(shè)置有吸頭，該吸頭為通用精密微量可 調(diào)移液器所使用的20 ja L型吸頭。
本發(fā)明利用溶液的表面張力以及重力作用，使得被轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)晶 體在轉(zhuǎn)移過程中所受外力最小，即所受到的損傷基本可以忽略不計。此 外，由于被轉(zhuǎn)移的溶液只與后續(xù)溶液發(fā)生很少接觸，在晶體被轉(zhuǎn)移過程 中同時被轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)晶核和原蛋白質(zhì)溶液的量也非常少。通過多次溶 液的轉(zhuǎn)移后，基本洗脫了在轉(zhuǎn)移過程中所帶來的原生長溶液中的微小蛋 白質(zhì)晶核及晶體表面吸附物，從而使目的器皿中的蛋白質(zhì)溶液也不會由 于晶體的轉(zhuǎn)移而使得成分和濃度發(fā)生變化。本發(fā)明的優(yōu)點既能夠無損轉(zhuǎn) 移出所需要的蛋白質(zhì)晶體，又能夠阻止原蛋白質(zhì)生長溶液中的蛋白質(zhì)晶 核進(jìn)入目的器皿中。采用本方法和裝置能夠簡單、便捷的取得所需要的 合適的蛋白質(zhì)晶體，從而為后續(xù)的實驗研究打下基礎(chǔ)。


圖1為本發(fā)明無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的裝置和操作流程示意歐圖2為多孔表面皿的俯視示意圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2所示，本發(fā)明一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的裝置包括蛋白 質(zhì)生長池l、多孔表面皿3、微量可調(diào)移液器4，蛋白質(zhì)生長池l為圓形 玻璃管，其內(nèi)壁鋪設(shè)有一層聚四氟乙烯薄膜，生長池1上還設(shè)置有一上 蓋ll,該上蓋11用于蚤白質(zhì)生長過程中密封蛋白質(zhì)生長池l,生長池l 內(nèi)裝有蛋白質(zhì)溶液12，在經(jīng)過一段時間的生長后，蛋白質(zhì)生長池內(nèi)出現(xiàn) 一定數(shù)量的蛋白質(zhì)晶體13。多孔表面皿3為用透明的玻璃材質(zhì)制成長方 體結(jié)構(gòu)，并且該多孔表面皿3的上表面上設(shè)置有3個孔槽31、 32、 33， 孔槽31、 32、 33中可加入蛋白質(zhì)溶液2。 4鼓量可調(diào)移液器4為2. 0 - 20 iaL型通用精密微量可調(diào)移液器，其前端設(shè)置有吸頭41,吸頭41為通用 精密微量可調(diào)移液器所使用的20|al吸頭，在轉(zhuǎn)移晶體時，每轉(zhuǎn)移一次 蛋白質(zhì)晶體均需要更換一個吸頭。與該裝置配合使用的還有一個光學(xué)顯 微鏡5和一個目的器皿6，光學(xué)顯微鏡5為普通光學(xué)顯微鏡，目鏡放大倍 數(shù)4倍，物鏡放大倍數(shù)4倍，目的器皿60可依據(jù)實驗要求確定器皿的材 料和大小。
實施例1:
使用上述的專用裝置，整個操作均在室溫下(約20°C )進(jìn)行。其中 蛋白質(zhì)為溶菌酶，溶菌酶溶液的配制方法是配制含25mg/ml NaCl的醋 酸-醋酸鹽緩沖溶液,其pH為4. 5。在醋酸-醋酸鹽緩沖溶液中溶解一定量 的溶菌酶，以獲得濃度為20 mg/ml的溶菌酶溶液。所有試劑的純度均為 分析純。
其操作方法依據(jù)以下步驟進(jìn)行
第一步配制溶菌酶溶液12，在多孔表面皿3的孔槽31、 32、 33中 加入溶菌酶溶液12;
第二步在生長出溶菌酶晶體13的生長池l中加入溶菌酶溶液12， 至稍有溢出，然后緩慢倒置生長池l,以便溶菌酶晶體13逐漸下落至生 長池口處的溶液與空氣界面處；
第三步將倒置的生長池l移至多孔表面皿3其中的第一個孔槽31 中的溶液2上方，逐漸緩慢下降，使得生長池口的溶液12剛好接觸到孔
槽31中溶液2，生長池l中的溶菌酶晶體13被轉(zhuǎn)移到第一個孔槽31中；
第四步將多孔表面皿3轉(zhuǎn)移到普通光學(xué)顯微鏡5下觀察，選中合 適的溶菌酶晶體，用安裝有吸頭41的微量可調(diào)移液器4吸取此晶體；
第五步將微量可調(diào)移液器4移至第二個孔槽32中的溶液2上方， 逐漸豎直、緩慢下降微量可調(diào)移液器4，并推動微量可調(diào)移液器排出溶液 按鈕，使一滴溶菌酶溶液由吸頭41中排出并懸掛在吸頭41上，待溶菌 酶晶體13下落至吸頭41處的溶液與空氣界面處時，將此懸滴溶液與第 二個孔槽32中的溶液2剛好接觸，溶菌酶晶體13被轉(zhuǎn)移到孔槽32中；
第六步按照上述步驟五的方法將溶菌酶晶體13由孔槽32中轉(zhuǎn)移 至第三個孔槽33的溶液中；
第七步用安裝有吸頭41的微量可調(diào)移液器41吸取此晶體13，將 晶體13轉(zhuǎn)移到目的器孤6中。
實施例2:
使用上述的專用裝置，整個操作均在室溫下(約20°C )進(jìn)行。其中 蛋白質(zhì)為溶菌酶，溶菌酶溶液的配制方法是配制含20 mg/ml NaN03的 緩沖溶液,其pH為4. 5。在緩沖溶液中溶解一定量的溶菌酶，以獲得濃度 為20 mg/ml的溶菌酶溶液。所有試劑的純度均為分析純。
其操作方法依據(jù)以下步驟進(jìn)行
第一步配制溶菌酶溶液12,在多孔表面皿3的孔槽31、 32、 33中 加入溶菌酶溶液12;
第二步在生長出溶菌酶晶體13的生長池l中加入溶菌酶溶液12， 至稍有溢出，然后緩慢倒置生長池l,以便溶菌酶晶體13逐漸下落至生 長池口處的溶液與空氣界面處；
第三步將倒置的生長池l移至多孔表面皿3其中的第一個孔槽31 中的溶液2上方，逐漸緩慢下降，使得生長池口的溶液12剛好接觸到孔 槽31中溶液2，生長池l中的溶菌酶晶體13被轉(zhuǎn)移到第一個孔槽31中；
第四步將多孔表面皿3轉(zhuǎn)移到普通光學(xué)顯微鏡5下觀察，選中合 適的溶菌酶晶體，用安裝有吸頭41的微量可調(diào)移液器4吸取此晶體；
第五步將微量可調(diào)移液器4移至第二個孔槽32中的溶液2上方， 逐漸豎直、緩慢下降微量可調(diào)移液器4，并推動微量可調(diào)移液器排出溶液 按鈕，使一滴溶菌酶溶液由吸頭41中排出并懸掛在吸頭41上，待溶菌 酶晶體13下落至吸頭41處的溶液與空氣界面處時，將此懸滴溶液與第
二個孔槽32中的溶液2剛好接觸，溶菌酶晶體13被轉(zhuǎn)移到孔槽32中； 第六步按照上述步驟五的方法將溶菌酶晶體13由孔槽32中轉(zhuǎn)移
至第三個孔槽33的溶液中；
第七步用安裝有吸頭41的微量可調(diào)移液器41吸取此晶體13,將
晶體13轉(zhuǎn)移到目的器皿6中。
權(quán)利要求
1、一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的方法，具體為1)配制蛋白質(zhì)溶液。依據(jù)蛋白質(zhì)的溶解度、室溫值，配制出蛋白質(zhì)溶液的濃度為稍大于操作溫度下蛋白質(zhì)的溶解度，將所制得的蛋白質(zhì)溶液加入到一多孔表面皿的孔槽中；2)在已生長出蛋白質(zhì)晶體的生長池中加入步驟1中制備的蛋白質(zhì)溶液，至稍有溢出，然后緩慢倒置該生長池，以便蛋白質(zhì)晶體逐漸下落至生長池口處的溶液和空氣界面處；3)將倒置的生長池移到多孔表面皿中的第一個孔槽中溶液上方，緩慢下降生長池，使生長池口的溶液剛好接觸到孔槽中溶液，從而將生長池中的蛋白質(zhì)晶體轉(zhuǎn)移到多孔表面皿的第一個孔槽中；4)將多孔表面皿轉(zhuǎn)移到普通光學(xué)顯微鏡下觀察，選中合適的蛋白質(zhì)晶體，用帶有吸頭的微量可調(diào)移液器吸取此晶體，將吸取晶體后的微量可調(diào)移液器移至多孔表面皿中第二個孔槽中溶液的上方，逐漸豎直、緩慢下降微量可調(diào)移液器，并推動微量可調(diào)移液器進(jìn)行排液，使一滴蛋白質(zhì)溶液由吸頭中排出并懸掛在吸頭上，靜置，待蛋白質(zhì)晶體下落至吸頭處的溶液和空氣界面處時，將該懸滴溶液與多孔表面皿中的第二個孔槽中的溶液剛好接觸，從而將蛋白質(zhì)晶體被轉(zhuǎn)移到多孔表面皿的第二個孔槽中；5)按照步驟4的方法將蛋白質(zhì)晶體由多孔表面皿第二個孔槽中轉(zhuǎn)移至第三個孔槽的溶液中，同理，還可按照步驟4的方法將蛋白質(zhì)晶體在多孔表面皿的其它孔槽上進(jìn)行依次轉(zhuǎn)移；6)用微量可調(diào)移液器吸取該蛋白質(zhì)晶體，將晶體轉(zhuǎn)移到目的器皿中，以便進(jìn)行后續(xù)實驗。
2、 一種實施權(quán)利要求1所述方法的無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的裝置，其特 征在于，該裝置包括蛋白質(zhì)生長池、多孔表面皿、微量可調(diào)移液器， 其中多孔表面皿上設(shè)置有多個孔槽，蛋白質(zhì)生長池用于培養(yǎng)蛋白質(zhì)晶 體，微量可調(diào)移液器用于將蛋白質(zhì)晶體轉(zhuǎn)移到所述多孔表面鵬々孔槽 中，并將蛋白質(zhì)晶體在所述多個孔槽間依次轉(zhuǎn)移。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的裝置，其特征在于，所述蛋白質(zhì)生長池為圓形玻璃管，其內(nèi)壁上設(shè)置有一層聚四氟乙晞薄 膜，并且該生長池上還設(shè)置有一上蓋。
4、 如權(quán)利要求2所述的一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的裝置，其特征在于， 所述多孔表面皿為長方體結(jié)構(gòu)，其用透明的玻璃材質(zhì)制成，并且該多 孔表面亞的上表面上設(shè)置有多個孔槽，該孔槽中可加入蛋白質(zhì)溶液。
5、 如權(quán)利要求2所述的一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的裝置，其特征在于， 所述纟敖量可調(diào)移液器為通用的2. 0 - 20juL型精密微量可調(diào)移液器， 該微量可調(diào)移液器上設(shè)置有吸頭，該吸頭為通用精密微量可調(diào)移液器 所使用的20jaL型吸頭。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種無損轉(zhuǎn)移蛋白質(zhì)晶體的方法和裝置，利用該方法和裝置使得蛋白質(zhì)晶體在轉(zhuǎn)移過程中只受表面張力、重力作用，所受外力小，所受到的損傷可以忽略不計。由于被轉(zhuǎn)移的溶液只與后續(xù)溶液發(fā)生很少接觸，在晶體被轉(zhuǎn)移過程中同時被轉(zhuǎn)移的蛋白質(zhì)晶核和原蛋白質(zhì)溶液的量也非常少，通過多次轉(zhuǎn)移后，基本洗脫了在轉(zhuǎn)移過程中所帶來的原生長溶液中的蛋白質(zhì)晶核及其吸附物，從而使目的器皿中的蛋白質(zhì)溶液也不會由于晶體的轉(zhuǎn)移而成分和濃度發(fā)生變化。本發(fā)明的優(yōu)點既能夠無損轉(zhuǎn)移出所需蛋白質(zhì)晶體，又能夠阻止原蛋白質(zhì)生長溶液中的蛋白質(zhì)晶核進(jìn)入目的器皿中。采用本方法和裝置能夠簡單、便捷的取得所需的蛋白質(zhì)晶體，從而為后續(xù)的實驗研究打下基礎(chǔ)。
文檔編號G01N1/28GK101201300SQ20071030410
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月25日
發(fā)明者劉興宇, 戴國亮 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所