利用拉曼光镊进行蛋白质可控结晶的方法及装置与流程

技术特征：
1.一种利用拉曼光镊进行蛋白质可控结晶的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用光镊技术形成的光阱捕获并聚集样品室蛋白质溶液中的蛋白质分子，利用拉曼技术实现对蛋白质结晶过程的拉曼光谱信号的原位探测，通过解算拉曼光谱信号解析蛋白质的结晶机理；(2)根据步骤(1)得到的蛋白质结晶机理，通过调控光场、调整激光功率、实时调控蛋白质溶液浓度实现蛋白质的可控结晶，具体为：通过在30mw-500mw范围内调整形成光阱的捕获激光功率改变蛋白质的结晶速度；通过在5ng/ul-1mg/ml范围内调整蛋白质溶液的浓度，改变蛋白质的结晶晶体尺寸；通过调整光场为线偏光或圆偏光，改变蛋白质的结晶晶体构型。2.根据权利要求1所述的利用拉曼光镊进行蛋白质可控结晶的方法，其特征在于，所述的蛋白质溶液中蛋白质分子的尺寸是nm量级到μm量级。3.一种根据权利要求1所述的方法利用拉曼光镊进行蛋白质可控结晶的装置，其特征在于，包括第一激光器(1)、第一半波片(2)、第一准直透镜(3)、第二准直透镜(4)、第一二向色镜(5)、第二二向色镜(6)、高数值孔径物镜(7)、样品室(8)、第一聚焦透镜(9)、照明光源(10)、第三二向色镜(11)、电荷耦合器件ccd(12)、第二激光器(13)、第二半波片(14)、第三准直透镜(15)、第四准直透镜(16)、第一反射镜(17)、第二反射镜(18)、第五准直透镜(19)、针孔(20)、第六准直透镜(21)、陷波滤波器(22)、第二聚焦透镜(23)、光谱仪(24)、电子倍增探测器emccd(25)；所述的第一激光器(1)出射捕获激光，经过第一准直透镜(3)和第二准直透镜(4)进行扩束准直，依次经过第一二向色镜(5)、第二二向色镜(6)和高数值孔径物镜(7)形成三维稳定捕获光阱，在样品室(8)中捕获并聚集蛋白质溶液中的蛋白质分子，第二激光器(13)出射拉曼激发激光，经过第三准直透镜(15)和第四准直透镜(16)进行扩束准直，依次经过第一反射镜(17)、第一二向色镜(5)、第二二向色镜(6)和高数值孔径物镜(7)聚焦在光阱捕获的蛋白质分子上，激发蛋白质分子的拉曼光谱信号，蛋白质结晶过程的拉曼光谱信号依次经过第二二向色镜(6)、第三二向色镜(11)、第二反射镜(18)、第五准直透镜(19)、针孔(20)、第六准直透镜(21)、第二聚焦透镜(23)入射到耦合有电子倍增探测器emccd(25)的光谱仪(24)上。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述的样品室(8)用于放置蛋白质溶液。5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，用于形成光阱的第一激光器(1)为1064nm波长连续波输出的光纤耦合固态激光器。6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，用于拉曼激发的第二激光器(13)为532nm波长连续波输出的光纤耦合固态激光器。

技术总结
本发明公开了一种利用拉曼光镊进行蛋白质可控结晶的装置。该装置通过利用光镊技术形成的三维稳定捕获光阱实现对样品室蛋白质溶液中蛋白质分子的稳定捕获和聚集，实现蛋白质的结晶，利用拉曼技术实现对蛋白质结晶过程的拉曼光谱信号的原位探测，通过对拉曼光谱信号的解算实现蛋白质结晶机理的解析。本发明还提供了一种利用该装置进行蛋白质可控结晶的方法，通过调控光场、调整激光功率、实时调控蛋白质溶液浓度，实现蛋白质的可控结晶，控制步骤简便、快速、控制精度高。控制精度高。


技术研发人员：李帅 胡慧珠 刘承
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：2021.11.25
技术公布日：2022/3/22