基于微流混合器的蛋白質(zhì)折疊實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制與測(cè)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?zhǔn)菦](méi)有生理功能的，只有當(dāng)其形成了獨(dú)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(guò)程被稱為蛋白質(zhì)折疊。然而精確無(wú)誤地折疊成特定結(jié)構(gòu)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，在溫度，酸堿度，化學(xué)物質(zhì)的影響下會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)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(shí)驗(yàn)手段。本文通過(guò)蛋白質(zhì)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究得到蛋白質(zhì)折疊的信息。我們?cè)谝环N超快微流混合器的基礎(chǔ)上，對(duì)蛋白質(zhì)折疊的動(dòng)力學(xué)過(guò)程通過(guò)光學(xué)檢測(cè)的方式進(jìn)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(dòng)的方法以固定的速率驅(qū)動(dòng)混合器內(nèi)樣品的流動(dòng)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(yàn)樣品(N-乙?；?L-色氨酸胺(NATA))的熒光，通過(guò)光

3、電探測(cè)器采集光信息，并通過(guò)納米位移臺(tái)沿著微流芯片的反應(yīng)通道運(yùn)動(dòng)掃描光信息，并將掃描位置轉(zhuǎn)換為時(shí)間，得到時(shí)間分辨的熒光信息，根據(jù)采集到的熒光光強(qiáng)信息就能得到蛋白質(zhì)折疊的早期數(shù)據(jù)。通過(guò)MATLAB編程處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)獲得蛋白質(zhì)的折疊信息。
　　本文設(shè)計(jì)了一套基于超快微流混合器的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。采用了LABVIEW編程語(yǔ)言編寫了圖形化的操作界面，用LABVIEW語(yǔ)言將程序的運(yùn)行設(shè)計(jì)成一個(gè)虛擬儀器，操作者可以直接在控制面板上進(jìn)行直觀的氣壓驅(qū)動(dòng)、光

4、電探測(cè)驅(qū)動(dòng)、掃描驅(qū)動(dòng)。氣壓驅(qū)動(dòng)上，操作者可以直接在控制面板上輸入氣壓值并通過(guò)傳感器能在控制面板上顯示出實(shí)際的氣壓值大小;光電探測(cè)驅(qū)動(dòng)上，操作者可以實(shí)時(shí)的連續(xù)運(yùn)行程序得到光強(qiáng)數(shù)值的波動(dòng)大小;掃描驅(qū)動(dòng)上，在物鏡上安裝了行程100微米的物鏡驅(qū)動(dòng)器，這樣對(duì)X-Z方向進(jìn)行100*100微米面積的掃描找到熒光聚焦最強(qiáng)點(diǎn)位置，再對(duì)芯片射流處500微米的觀察通道分別進(jìn)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(cè)熒光強(qiáng)度的光