专利名称:用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体生长样品池的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种晶体生长样品池，特别是指一种用于原子力显微镜的蛋白质晶体的样品池。
背景技术：
现有理论认为，蛋白质晶体生长就是蛋白质晶体台阶生长的过程，对于这一过程的研究有助于获得蛋白质晶体生长动力学参数，从而优化蛋白质晶体生长模型，提供优化的晶体生长参数。
原子力显微镜是研究蛋白质晶体生长台阶动力学的很好的工具之一。从二十世纪八十年代开始，陆续有许多科研工作者用原子力显微镜对蛋白质晶体生长过程进行了研究，但他们的工作主要集中在用原子力显微镜研究溶液中已经生长出的蛋白质晶体，很少有用原子力显微镜对溶液中生长蛋白质的过程(包括蛋白质晶体的成核与生长过程)进行观察的。这主要的原因是生长蛋白质晶体的时间较长，尤其是在采用培养蛋白质晶体最常用的汽相扩散法生长蛋白质晶体时，其生长周期更长，一般有数小时到数天甚至数月之久。另外，由于目前商用原子力显微镜并未专门针对蛋白质晶体生长进行设计，所以在采用商用原子力显微镜所附带的液池进行蛋白质晶体生长研究时，由于其未采用特别的密封措施，导致其中生长晶体的蛋白质液体挥发速度较快，往往在蛋白质晶体出现之前蛋白质液体已经挥发了，从而无法实现研究蛋白质晶体生长的过程的目的。
针对上述的问题，目前经常采用的解决方法主要是，一是由于采用液-液扩散法生长蛋白质晶体所需时间较短，故将常用的汽相扩散法改为液-液扩散法；二是采用原子力显微镜附带的液池配合蛋白质晶体生长样品池。即，将蛋白质晶体生长样品池和原子力显微镜附带的液池中都充满欲生长晶体的蛋白质液体，实验时将原子力显微镜附带的液池倒扣在蛋白质晶体生长样品池上。但上述两种解决方法存在着三种缺陷。一是，由于液池与蛋白质晶体生长样品池之间很难密封好，蛋白质晶体生长样品池中的蛋白质溶液挥发速度还是很快，对于长时间进行晶体生长实验的要求不能很好的满足；二是，由于透光性的需要，蛋白质晶体生长样品池一般都是用光学玻璃制造的，但在采用液-液扩散法生长蛋白质晶体时，由于玻璃的亲水性，加入琼脂糖凝胶后，往往在整个样品池的底部都铺展有琼脂糖凝胶，而琼脂糖凝胶由于其硬度小和粘度大，使得在使用原子力显微镜进行观察时，不管采用什么进针模式，都会造成原子力显微镜的针尖粘在琼脂糖凝胶上，从而使针尖损毁，实验失败；三是，使用传统的样品池时，在调节原子力显微镜的液池与样品池的接触高度时会不可避免地要上下调节原子力显微镜的针尖悬臂距离传统样品池的高度，从而会在样品池和液池中产生气泡，产生气泡后，实验就无法进行。
针对上述存在的缺陷，我们设计了用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体生长样品池，它具有如下特点用原子力显微镜观察在此样品池中生长蛋白质晶体的过程时，可以避免针尖与凝胶相接触并且不易在原子力显微镜的液池中产生气泡；蛋白质液体在此样品池中挥发速度较传统的样品池要慢许多；凝胶溶液和蛋白质溶液的体积比可以调节，从而可调节蛋白质的生长速度。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体生长样品池，在其中可以采用液-液扩散法生长蛋白质晶体，并且同时可以用原子力显微镜研究蛋白质晶体生长过程，特别可以研究不同凝胶与蛋白质溶液体积比的液-液扩散法生长蛋白质晶体的过程。
本实用新型一种用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其特征在于，其中包括一样品池，该样品池为扁圆形池状，该样品池的边缘开有螺孔；一薄膜，该薄膜为圆形，其边缘开有与样品池上的螺孔对应的圆孔，该薄膜的直径与样品池的外径相同，该薄膜置于样品池的上面；一压环，该压环的外径与样品池的外径相同，该压环的边缘对应样品池的螺孔位置开有圆孔，该压环置于薄膜的上面；该样品池、薄膜、压环用螺丝固定；一硅片，该硅片为长方形，该硅片固定在样品池内的底面。
其中该硅片是用胶粘接在样品池的底面。
其中样品池是用透明的有机玻璃制成。
其中薄膜是用乳胶制成。
其中压环是用不锈钢制成。
为进一步说明本实用新型的结构，下面结合附图及实施例对本实用新型作一详细描述，其中图1是本实用新型的分解示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型一种用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其中包括一样品池10，该样品池10为扁圆形池状，该样品池10的边缘开有螺孔11；该样品池10是用透明的有机玻璃制成；一薄膜20，该薄膜20为圆形，其边缘开有与样品池10上的螺孔11对应的圆孔21，该薄膜20的直径与样品池10的外径相同，该薄膜20置于样品池10的上面，该薄膜20是用乳胶制成；一压环30，该压环30的外径与样品池10的外径相同，该压环30的边缘对应样品池10的螺孔11位置开有圆孔31，该压环30置于薄膜02的上面，该压环30是用不锈钢制成；该样品池10、薄膜20、压环30用螺丝50固定；一硅片40，该硅片40为长方形，该硅片40固定在样品池内的底面，其固定的方式是用胶粘接在样品池10的底面。
采用液-液扩散法生长蛋白质晶体时，主要是用固化后的含有沉淀剂和缓冲溶液的凝胶(主要是琼脂糖凝胶，此处以琼脂糖凝胶作为代表，下同)与蛋白质溶液相接触，根据琼脂糖凝胶与蛋白质溶液的体积比，以及沉淀剂与蛋白质溶液的浓度梯度，可以调节蛋白质晶体的生长速度，并可以改变生长出的蛋白质晶体在蛋白质溶液中的分布情况(如，是仅仅在凝胶与蛋白质溶液的界面处生长出晶体，还是在整个蛋白质溶液中都出现晶体)。采用本实用新型用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池时，取一长方形硅片40，硅片40的大小根据蛋白质溶液与凝胶溶液的体积比来确定。用双面胶将硅片40粘在有机玻璃制成的样品池10的池底部。在有机玻璃样品池10上顺序覆盖乳胶薄膜20和压环30，通过螺丝50的紧固作用，使压环30压紧乳胶薄膜20，从而在实验过程中，即使有机玻璃样品池10中的蛋白质溶液受到原子力显微镜液池的压迫，也不会有液体从样品池10的边缘处溢出。并且由于乳胶薄膜20的密封作用，外界的空气不易进入到蛋白质溶液中，因此当原子力显微镜的针尖悬臂上下移动时也不易在原子力显微镜的液池中产生气泡。在用乳胶薄膜20盖住有机玻璃样品池10后，在乳胶薄膜20的中央处用剪刀剪一小口(图未示)，小口的作用是露出空隙，这样原子力显微镜的液池才可以接触到蛋白质溶液。用微量注射器将适量的已溶化的琼脂糖凝胶溶液小心地加入到乳胶薄膜20、硅片40的一个长方形边缘和有机玻璃样品池10所组成的空间中，凝胶溶液的量以不接触到硅片40的边缘为宜。由于乳胶薄膜20与有机玻璃样品池10均为疏水性的介质，故在加入琼脂糖凝胶溶液时，由于表面张力的作用，凝胶溶液不会在有机玻璃样品池10的底部和乳胶薄膜20上发生铺展的现象，凝胶溶液可很容易地在乳胶薄膜20和有机玻璃样品池10之间形成一个体积易于调节的液体，而不会粘在硅片40的表面。将加入了凝胶溶液的样品池于4℃冰箱中放置10分钟，以使凝胶溶液完全固化。再取出样品池，用微量注射器从乳胶膜B的小口处加入适量的蛋白质溶液，并使蛋白质溶液完全充满有机玻璃样品池10和乳胶薄膜20所组成的空间中除凝胶外的剩余空间。将原子力显微镜的液池中放置针尖，并充满与样品池中浓度一致的蛋白质溶液后，将原子力显微镜的液池倒扣在样品池的乳胶薄膜20上，液池的位置与乳胶薄膜20所开小口的位置重合，并使原子力显微镜的液池上的针尖位置对准硅片的表面。使用步骤如下1)取一长方形硅片40，硅片40的大小根据蛋白质溶液与凝胶溶液的体积比来确定。用双面胶将硅片40粘在有机玻璃样品池10的池底部。
2)取一块乳胶薄膜20，大小为与有机玻璃样品池10相同。将乳胶薄膜20置于有机玻璃样品池10上，用不锈钢压环30压住乳胶薄膜20后，用改锥上好螺丝。
3)用剪刀在乳胶薄膜20的中央处剪一小口，小口的大小以刚好能放入原子力显微镜的样品池为宜。
4)用微量注射器从乳胶薄膜20的小口处加入一定量已溶化的琼脂糖凝胶溶液，凝胶溶液的量以占样品池容量的1/3-1/4为宜。并且注意在加入琼脂糖凝胶溶液的过程中不要让凝胶溶液粘到硅片40的表面。
5)将加了琼脂糖凝胶溶液的样品池10放置到4℃冰箱中约10min，以便使琼脂糖凝胶溶液完全凝固。
6)从冰箱中取出样品池10，用微量注射器从乳胶薄膜20的小口处加入一定量一定浓度的蛋白质溶液，使蛋白质溶液完全充满有机玻璃样品池10和乳胶薄膜20所组成的空间中剩余的空间。
7)将原子力显微镜的液池中放置针尖，并充满与样品池10中浓度一致的蛋白质溶液后，将原子力显微镜的液池倒扣在样品池10的乳胶薄膜20上，液池的位置在乳胶薄膜20所开小口的位置重合，并使原子力显微镜的液池上的针尖位置对准硅片40的表面。
本实用新型的优点是用原子力显微镜观察在此样品池中生长蛋白质晶体的过程时，可以避免针尖与凝胶相接触并且不易在原子力显微镜的液池中产生气泡；蛋白质液体在此样品池中挥发速度较一般的样品池要慢许多；凝胶溶液和蛋白质溶液的体积比可以调节，从而可调节蛋白质的生长速度。
权利要求
1.一种用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其特征在于，其中包括一样品池，该样品池为扁圆形池状，该样品池的边缘开有螺孔；一薄膜，该薄膜为圆形，其边缘开有与样品池上的螺孔对应的圆孔，该薄膜的直径与样品池的外径相同，该薄膜置于样品池的上面；一压环，该压环的外径与样品池的外径相同，该压环的边缘对应样品池的螺孔位置开有圆孔，该压环置于薄膜的上面；该样品池、薄膜、压环用螺丝固定；一硅片，该硅片为长方形，该硅片固定在样品池内的底面。
2.根据权利要求
1所述的用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其特征在于，其中该硅片是用胶粘接在样品池的底面。
3.根据权利要求
1所述的用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其特征在于，其中样品池是用透明的有机玻璃制成。
4.根据权利要求
1所述的用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其特征在于，其中薄膜是用乳胶制成。
5.根据权利要求
1所述的用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其特征在于，其中压环是用不锈钢制成。
专利摘要
一种用于原子力显微镜的生长蛋白质晶体的样品池，其中包括一样品池，该样品池为扁圆形池状，该样品池的边缘开有螺孔；一薄膜，该薄膜为圆形，其边缘开有与样品池上的螺孔对应的圆孔，该薄膜的直径与样品池的外径相同，该薄膜置于样品池的上面；一压环，该压环的外径与样品池的外径相同，该压环的边缘对应样品池的螺孔位置开有圆孔，该压环置于薄膜的上面；该样品池、薄膜、压环用螺丝固定；一硅片，该硅片为长方形，该硅片置于样品池中。
文档编号G01Q30/20GKCN2641638SQ03252652
公开日2004年9月15日 申请日期2003年9月18日
发明者戴国亮, 于泳, 胡良, 康琦 申请人:中国科学院力学研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan