基于微流混合器的蛋白質(zhì)折疊動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制.pdf

1、蛋白質(zhì)如何從一個(gè)隨機(jī)的無構(gòu)象的狀態(tài)折疊成它的自然態(tài)是生物學(xué)里最基本的問題，通過觀察蛋白質(zhì)折疊的最早期的事件，可以更容易理解蛋白質(zhì)完整的折疊路徑。最長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算機(jī)模擬折疊得到的數(shù)據(jù)和最早的實(shí)驗(yàn)所得到的蛋白質(zhì)折疊數(shù)據(jù)存在一定的差別，是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中存在著一個(gè)不能被觀察到的死區(qū)時(shí)間，這里我們將介紹一種基于超快微流混合器來研究蛋白質(zhì)折疊的方法，這種方法就不存在這種觀察不到的死區(qū)時(shí)間并且該混合器的混合時(shí)間比以前最好的實(shí)驗(yàn)儀器得到的死區(qū)時(shí)間還要短500

2、倍。我們?cè)谶@種超快微流體混合器的基礎(chǔ)上，對(duì)蛋白質(zhì)折疊的動(dòng)力學(xué)過程通過光學(xué)檢測(cè)的方式進(jìn)行研究，得到關(guān)于蛋白質(zhì)折疊的相關(guān)信息。
　　本文介紹的超快微流混合器屬于微流聚焦混合器，這種混合器可以克服在高流速驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生的迪恩渦流，也就是說可以實(shí)現(xiàn)較大雷諾數(shù)下的流速。這種微流體聚焦混合器采用了層流將蛋白質(zhì)樣品聚焦成一條射流，這條射流只有100納米寬，混合時(shí)間很短并且樣品的消耗量很低。采用氣壓驅(qū)動(dòng)的方法驅(qū)動(dòng)容器內(nèi)樣品流動(dòng)并在微流芯片內(nèi)快速混合，

3、以266nm的激光源激發(fā)實(shí)驗(yàn)樣品(N-乙?；?L-色氨酸胺(NATA）的熒光，并沿著微流芯片的反應(yīng)通道掃描光信息，通過光電探測(cè)器采集光信息，并將掃描位置轉(zhuǎn)換為時(shí)間，得到時(shí)間分辨的熒光信號(hào)，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)。實(shí)驗(yàn)的結(jié)果采用MATLAB語言編程的數(shù)據(jù)處理程序來獲得蛋白質(zhì)折疊信息。
　　為了實(shí)時(shí)的得到蛋白質(zhì)折疊動(dòng)力學(xué)的數(shù)據(jù)，本論文設(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LAbVIEW編程語言編寫了

4、圖形化的操作界面，用LabVIEW語言將程序的運(yùn)行設(shè)計(jì)成一個(gè)虛擬的儀器，方便操作者的使用，該程序設(shè)計(jì)是以微流混合器的觀察通道為掃描對(duì)象，對(duì)500微米的觀察通道分別進(jìn)行6次100*100微米面積的掃描，每次的掃描數(shù)據(jù)都與前一次的數(shù)據(jù)有20微米的重復(fù)掃描，這樣可以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整與正確性。為了能找到微流混合器內(nèi)樣品的射流，我們?cè)谖镧R上安裝了行程為100微米的驅(qū)動(dòng)裝置。采用LabVIEW語言作為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的編程語言，編寫簡(jiǎn)單且易操作的蛋白質(zhì)折