작고 다양한 각도 X-선 산란 (SWAXS) 절차의 데모는 생물 고분자의 연구 수단이되고있다. 특정 각도 방법과 준비 계측 및 절차의 사용을 통해, SWAXS의 실험 데이터는 고분자의 원자 및 나노 규모 특성을 표시합니다.
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이 논문에서
요약
초록
본 논문에서는 고분자의 소형 및 와이드 앵글 X-선 산란 (SWAXS) 분석 실험을 통해 입증된다. 넓은 각도 (일반적으로> 5 °) - SWAXS는 X-선을 탄 성적으로 작은 각도 (5 ° 일반적으로 0.1)에서 나노 미터 범위의 inhomogeneous 샘플에 의해 분산되어 기술입니다. 이 기술은 모양, 크기, 고분자, 부분적으로 주문 자료, 기공 크기 및 표면 - 투 - 볼륨 비율의 특성 거리의 분포에 대한 정보를 제공합니다. 와이드 앵글 X-선 산란 (WAXS)가에 따라 0.33 나노 미터와 0.49 나노 미터 사이의 샘플도 작은 브래그 간격을 해결할 수 있습니다 반면, 작은 각도 X-선 산란 (SAXS)는, 1, 200 nm의 사이에 고분자의 구조 정보를 제공 할 수 있습니다 특정 시스템 설정 및 검출기. 간격은 브래그의 법칙에서 결정하고 파장과 사건 각도에 따라 달라입니다.
SWAXS 실험에서, 자료는 고체 수 있습니다또는 액체와 조합에서 동일한 또는 다른 재료의 고체, 액체 또는 기체 도메인 (소위 입자)를 포함 할 수 있습니다. SWAXS 응용 프로그램은 매우 광범위하고 모든 유형의 colloids은 다음과 같습니다 금속, 복합 재료, 시멘트, 석유, 폴리머, 플라스틱, 단백질, 식품 및 제약합니다. 고체 시료를 들어, 두께는 약 5mm로 제한됩니다.
실험실 기반의 SWAXS 장비의 사용이 논문에 자세히 설명되어 있습니다. SWAXS 시스템에 사용할 수있는 소프트웨어 (예를 들어, D. Svergun EMBL - 함부르크 (Hamburg)와 EasySWAXS 소프트웨어를 사용하여 GNOM - ATSAS 2.3 패키지)를 통해 실험은 주어진 샘플에 대한 관심의 특정 매개 변수를 결정하기 위해 실시 할 수 있습니다. 생물 macromolecule 실험 중 하나 예 선택하고 다양한 방법으로 준비 할 수있는 물을 기반 수성 버퍼 2 중량 %의 라이소자임의 분석이다. 샘플의 준비는 샘플 섹션의 준비에 아래의 지침을 따릅니다. SWAXS 실험을 통해,라이소자임의 중요한 구조 매개 변수는 단면 2 차 반경을 예를 들어, 분석 할 수 있습니다.
프로토콜
1. 샘플의 작성
- 샘플 컨테이너에서 샘플의 일부를 제거하는 바늘을 사용합니다. *
- 모세관을 채우기 위해 바늘을 사용 (2.2 mm 최대 직경) 샘플. 모세는 바닥에서 2 3cm 사이에 작성해야합니다.
- 그 끝에 녹는 왁스로 모세관을 닫습니다.
- 나사가 빠지다 시스템에서 진공 샘플 홀더를.
- 융합 끝 (왁스 끝)에 의해 모세관를 타고 샘플 홀더에 해제 - 융합 끝을 삽입합니다.
- 장소에 시스템 및 나사에 다시 홀더를 배치합니다.
액체 샘플이 모세관에 삽입해야합니다 반면, * 고체 시료 (분말 샘플 포함) 직접 샘플 홀더 (NO 모세관 필요)에 배치 할 수 있습니다.
시작 - 업 SWAXS 기계의
2. 소스 냉간 시동 절차
- 안전 셔터 버튼을 눌러 셔터를 닫습니다.
- 주 전원 스위치버튼을 녹색을 눌러 "ON".
- 긴급 "시스템 종료 - 오프 '버튼을 확장 위치에 있는지 확인합니다.
- 녹색 버튼을 눌러에 주 전원을 전환합니다.
- 연동 LED의 빛은 ....
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결과
선전, 입자의 크기와 모양, 솔루션 구조 요소, 특정 내부 표면 및 기공 크기, 격자 유형 및 크기, 그리고 전자 밀도 1의 반경 : SAXS와 WAXS 교수는 다음 매개 변수를 통해 샘플의 구조 정보를 제공 할 수 있습니다. SAXS 및 WAXS 또한 단백질 역학 (2)의 연구에 적용 할 수 있습니다.
SWAXS 실험의 구조 정보는 실험적으로 발견 스펙트럼과 시스템의 계산 결과를 비교하여 얻어진다. 계산 결과는 같은 Ornstein-Zernike (OZ) 적분 방정식 이론 (예 : 분석의 예를 참조에서 볼 수 있습니다. 3)과 같은 통계 역학 모델에서 개발 한 합리적인 효과가 잠재적 인 V EFF (R)과 소프트웨어에서 계산 된 .
데이터 분석 방법, 모델의 일부로서 SWAXS 절대 강도 .......
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토론
SWAXS 시스템의 비교 절차는 실험 분석에서 결정되는 수많은 변수를 할 수 있습니다. 분석 달성하는 매개 변수 샘플 및 실험 설정에 따라 다양한 용도로 사용할 수 있습니다. WAXS는 원자 및 마이크로 규모의 구조 (예 : 분자 격자, 단위 셀 치수 대칭)에 초점을 맞추고 반면 SAXS는 나노 규모의 크기와 물체의 모양에 대한 정보를 제공합니다. 좀 더 구체적으로 말하자면, 희석 솔루션의 입자를 들어, SAXS는 나선, 입자 크기, 모양의 반지름을 공부할 수, 고밀도 샘플에 대해, SAXS은 솔루션의 구조 요소를 공부 수 있으며, 다공성 무작위 / 2 단계 시스템을위한, SAXS 공부 할 수 있습니다 특정 내부 표면 및 기공 크기 및 액체 결정 샘플에 대해 WAXS는 격자 크기 및 단위 세포 구조를 연구 할 수 있습니다. 그러나, SWAXS의 한계는 입자 크기 나 polydispersity 배포의 다양한 범위가 심각하게 downgr 것입니다실험 결과를 ADE.
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공개 사항
관심 없음 충돌이 선언 없습니다.
감사의 글
우리는 그라츠 (Graz), 오스트리아 과학 아카데미 오스트리아에서 박사 만프레드 Hecus의 XRS의 Kriechbaum 및 생물 물리학 및 Nanosystems 연구 연구소 감사드립니다. LL 및 XW는 수상 번호 NRC-38-08-950 아래 네리-C 상 번호 DE-FG07-07ID14889, 미국 원자력 규제위원회에서, 에너지 미국학과에 의해 부분적으로 지원되었다. SWAXS기구는 수상 번호 DE-NE0000325 아래, 에너지의 미국학과에 의해 부분적으로 지원됩니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 제품의 이름 | 회사 | ||
| System3 소형 및 와이드 앵글 X-레이 산란 (SWAXS) 카메라 | Hecus XRS와 이븐, 그라츠, 오스트리아 | ||
| GNOM | D. Svergun EMBL - 함부르크 (Hamburg)의 ATSAS 2.3 패키지 |
참고문헌
- Bernadó, P., Blackledge, M. Structural biology: Proteins in dynamic equilibrium. Nature. 468, 1046-1048 (2010).
- Zhang, F., Skoda, M. W. A., Jacobs, R. M. J., Martin, R. A., Martin, C. M., Schreiber, F. Protein Interactions Studied by SAXS: Effect ....
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재인쇄 및 허가
