基于微流混合器的蛋白質(zhì)折疊實驗系統(tǒng)的研制與測試.pdf

1、蛋白質(zhì)起初是氨基酸以肽鍵相互連接的線性序列，但是線形的多肽鏈是沒有生理功能的，只有當(dāng)其形成了獨特的三維結(jié)構(gòu)后才具有生理功能。新生的線形多肽鏈構(gòu)成特定的三維結(jié)構(gòu)的過程被稱為蛋白質(zhì)折疊。然而精確無誤地折疊成特定結(jié)構(gòu)是一個復(fù)雜的過程，在溫度，酸堿度，化學(xué)物質(zhì)的影響下會出現(xiàn)錯誤折疊，可能導(dǎo)致蛋白質(zhì)生物活性的降低、喪失，甚至疾病的發(fā)生。
　　目前蛋白質(zhì)折疊的研究方法有很多，包括利用X-射線晶體衍射、核磁共振光譜、電鏡三維重組、掃描隧道顯微技

2、術(shù)以及紫外熒光技術(shù)等實驗手段。本文通過蛋白質(zhì)動力學(xué)實驗研究得到蛋白質(zhì)折疊的信息。我們在一種超快微流混合器的基礎(chǔ)上，對蛋白質(zhì)折疊的動力學(xué)過程通過光學(xué)檢測的方式進行研究，得到關(guān)于蛋白質(zhì)折疊的早期事件。
　　本文利用高流速低消耗的超快微流混合器將蛋白質(zhì)樣品聚焦成一條射流，采用氣壓驅(qū)動的方法以固定的速率驅(qū)動混合器內(nèi)樣品的流動并在微流芯片內(nèi)快速混合，以266nm的紫外激發(fā)光源激發(fā)試驗樣品(N-乙酰基-L-色氨酸胺(NATA))的熒光，通過光

3、電探測器采集光信息，并通過納米位移臺沿著微流芯片的反應(yīng)通道運動掃描光信息，并將掃描位置轉(zhuǎn)換為時間，得到時間分辨的熒光信息，根據(jù)采集到的熒光光強信息就能得到蛋白質(zhì)折疊的早期數(shù)據(jù)。通過MATLAB編程處理實驗數(shù)據(jù)來獲得蛋白質(zhì)的折疊信息。
　　本文設(shè)計了一套基于超快微流混合器的實驗系統(tǒng)。采用了LABVIEW編程語言編寫了圖形化的操作界面，用LABVIEW語言將程序的運行設(shè)計成一個虛擬儀器，操作者可以直接在控制面板上進行直觀的氣壓驅(qū)動、光

4、電探測驅(qū)動、掃描驅(qū)動。氣壓驅(qū)動上，操作者可以直接在控制面板上輸入氣壓值并通過傳感器能在控制面板上顯示出實際的氣壓值大小;光電探測驅(qū)動上，操作者可以實時的連續(xù)運行程序得到光強數(shù)值的波動大小;掃描驅(qū)動上，在物鏡上安裝了行程100微米的物鏡驅(qū)動器，這樣對X-Z方向進行100*100微米面積的掃描找到熒光聚焦最強點位置，再對芯片射流處500微米的觀察通道分別進行6次10*100微米面積的X-Y方向的掃描。本文主要工作是搭建了一套探測熒光強度的光