動態(tài)激光散射測量純化蛋白粒徑及對粒徑與分子量關(guān)系的研究.pdf

1、本課題主要建立了一套動態(tài)激光散射裝置，對測量光路進行了調(diào)試校準；對動態(tài)激光散射原理進行了分析，對數(shù)據(jù)分析方法進行了比較；就動態(tài)激光散射技術(shù)在生物大分子顆粒粒徑及其分布、分子量與粒徑之間的對應關(guān)系等多個方面的研究應用進行實驗和討論，通過對純化蛋白樣品的測試，并且結(jié)合相應的數(shù)據(jù)分析方法從而得出適合于測試純化的蛋白樣品的數(shù)據(jù)分析方法，與傳統(tǒng)的納米顆粒測試相比，該研究是專門針對于生物大分子的，我們預期通過這種針對性的研究，將進一步提高生物大分子

2、體系中樣品粒度及其分布的測量結(jié)果的可靠性和精度. 實驗儀器和數(shù)據(jù)處理：實驗采用自主建立并裝配的一動態(tài)激光散射裝置，動態(tài)光散射(DLS)是利用處于布朗運動中的生物大分子、分子集團或顆粒的散射光的強度隨時間而波動的情況，來分析其在溶液中的粒子大小、尺寸分布等聚合方面性質(zhì)的.散射光強度的波動用自相關(guān)函數(shù)來分析，分析軟件提供單指數(shù)分析方法(Exponentialsampling)、累計分析方法(CumulantAnalysis)、雙指數(shù)

3、分析方法(DoubleExponential)、非負約束的最小二乘分析方法(Non-NegativelyConstrainedLeastSquares：Multiplepass)、修正的非負約束的最小二乘分析方法(Non-NegativelyConstrainedLeastSquares：Regularized)五種分析方法.對于單分散體系，光強的時間相關(guān)函數(shù)為：G(2)(τ)=A(1+β|g(1)(τ)|2)A為基線，理論上為1.0，

4、β儀器常數(shù)，τ衰減時間，散射向量q=4πnsin(θ/2)，n為折射率，θ為散射角.從自相關(guān)函數(shù)的衰減率可以直接得到平移擴散系數(shù)D，流體動力學半徑RH可由D通過Stokes-Einstein方程導出RH=kBT/6πηD，其中kB為波爾茲曼常數(shù)，T為絕對溫度，η溶液的粘度. 實驗樣品與試劑：聚苯乙烯微球水懸浮液購自中國石油大學重質(zhì)油國家重點實驗室，用于校正光路.純化的馬血清球蛋白和純化的卵黃抗體由公共衛(wèi)生學院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學教

5、研室提供. 實驗內(nèi)容： ①建立一套動態(tài)激光散射裝置. ②調(diào)整設(shè)置光路，通過對光路中光源偏振狀態(tài)的監(jiān)測、pinhole的設(shè)置.使得光路參數(shù)調(diào)整到最佳狀態(tài).然后對標準樣品進行測量，標準樣品為單分散體系聚苯乙烯球乳狀液，標準值為347±12nm. ③對動態(tài)激光散射原理進行分析. ④對數(shù)據(jù)分析方法進行比較. ⑤利用克隆技術(shù)得到純化蛋白，用動態(tài)激光散射測量其粒徑及其分布，找到粒徑與分子量的對應關(guān)系.

6、 實驗結(jié)果： ①通過對聚苯乙烯微球水懸浮液的測量，該動態(tài)激光散射裝置可以對納米顆粒的粒徑及其分布進行準確的測量. ②測量結(jié)果：實驗結(jié)論：和傳統(tǒng)的生物大分子分離檢測技術(shù)相比較，動態(tài)激光散射技術(shù)有獨特的優(yōu)點：①動態(tài)激光散射技術(shù)能夠在對生物樣品未進行物理化學分離的情況下，研究其組分，各組分的平動擴散系數(shù)、粒徑等參數(shù).②動態(tài)激光散射技術(shù)檢測生物大分子快速、無擾、高靈敏度、高分辨率. 通過本課題研究，得到如下結(jié)論：

7、 1.我們建立的動態(tài)激光散射裝置能夠測量粒徑大小，且通過對動態(tài)激光散射原理的分析，數(shù)據(jù)分析理論的比較和實驗標準樣品的測量，可得出NNLS和CONTIN算法所擬合的結(jié)果比較可靠和準確. 2.該動態(tài)激光散射裝置能夠測量純化蛋白的粒徑及其分布； 3.對純化蛋白的測量結(jié)果表明，粒徑越大，分子量越大；且在我們的測量范圍內(nèi)純化蛋白粒徑與分子量成指數(shù)單調(diào)遞增關(guān)系； 4.該技術(shù)有望成為分子生物學研究領(lǐng)域中的一項新的測量技