随着人类基因组框架图的成功绘制[1],生命科学的研究重点也逐渐过渡至基因的表达产物——蛋白质。蛋白质是一切生命活动的承担者,对蛋白质及其复合物的结构和功能的深入研究,不仅有助于在分子层次上理解生命活动,而且对新型药物的设计、疾病诊治等领域具有重要的意义[2]。自20世纪中期成功解析出第一个蛋白质结构[3]以来,X射线晶体学(X-ray crystallography)已经成为蛋白质结构解析的主要方法。然而,如何获得高质量、可用于衍射分析的蛋白质晶体仍是利用X射线晶体学解析蛋白质结构的瓶颈问题。蛋白质的结晶发生于特定的物理和化学环境下,涉及的参数空间包括蛋白质的纯度和浓度、沉淀剂的种类和浓度、pH、缓冲液种类、离子强度、添加剂、温度等[4]。由于目前尚无可靠的理论预测手段,研究人员通常需要通过大规模的实验来筛选可使蛋白质结晶的条件。
得益于机械自动化、控制技术、信息技术、微流控技术等技术的快速发展,研究人员和相关研究机构发展了一系列可以全自动完成蛋白质结晶实验所需的流体操控技术和装置[5]。这些技术在提高筛选速度的同时,显著降低了蛋白质结晶筛选过程中的样品消耗量,且增加了实验的可重复性。采用自动化的液体操控技术和仪器,单次筛选的蛋白质消耗量可降至50～200 nL,是常规人工筛选的1/100～1/20[6]。在相同蛋白质消耗量下,可以上百倍地提高筛选成功率[7]。这些自动化筛选仪器的成功研发,使得结构生物学获得了快速的发展,成功得到结构解析的蛋白质数量迅速增长。截至2015年底,收录于蛋白质数据库(Protein data bank,PDB)中的生物大分子结构已经超过100000种。
基于移液器/注射泵的自动化结晶筛选技术和仪器的原理较为简单,主要包括可吸取/注射液体的移液器或者注射泵模块,以及可在三维空间移动的位置控制系统。尽管这一类装置在结构上具有很大的相似性,但是不同的装置在结晶方法、软件设置时间、操作难度和灵活性上都有所区别。所以在进行蛋白质结晶筛选时,研究人员需要根据样品种类及实验要求进行结晶仪器的选择,或根据实际需要对现有仪器或平台进行合理改装。
这些装置通常可以实现多个模块的订制和组装,由单通道或多通道的移液器或者注射泵实现沉淀剂/蛋白质的快速移取、标准化的96/384/1536孔板作为液体存储装置、标准化的96/384/1536结晶板作为结晶反应孵育装置。同时还可根据需要配备不同的蛋白质溶液点样器、湿度保持模块以及密封储存模块等。
作为传统移液方法的自动化技术,基于单通道移液器/注射泵方法的蛋白质结晶筛选仪器发展较早。
为了提高移液器的液体处理精度和可靠性,Hamilton公司发展了一系列自动化移液技术(http://www.hamiltoncompany.com),包括:(1)空气置换吸液技术(air displacement pipetting)。即以空气对移液器和所吸溶液进行间隔,减少了样品被污染及稀释的风险,在亚μL到mL数量级具有较高的精度。(2)吸头和移液器的连接技术。即通过一个O型环固定一次性枪头,减少因应力引起的喷射,从而提升系统的稳定性。(3)空气置换监测(monitored air displacement)。该技术可以感应到枪头触碰到的是空气还是液体,并给予反馈,这使它特别适用于处理强挥发性的液体。(4)液体吸取和分配的全程监控(total aspiration and dispense monitoring)。在重要样品的移取过程中,吸入和注射的全过程和参数可全程反馈、实时监控,从而避免样品量不足、吸头堵塞以及吸入气泡等异常状况。(5)液面检测技术(liquid level detection)。通过电容或压感技术检测仪器中样品储存管或孔板中的液面高度并随之改变吸液高度。(6)抗液滴技术(anti-droplet control),可连续监控注射通道内因液压而引起的压力变化,防止挥发性液体因压力不平衡而在转移过程中部分滴落。
基于注射泵进行液体处理的典型代表是英国Douglas Instruments公司发展的Oryx系列自动化蛋白质结晶筛选仪器(http://www.douglas.co.uk)。Oryx可用于基于坐滴的蒸气扩散法、微批量法、二维条件优化等蛋白质结晶的条件筛选[8]。该仪器的每个注射泵连接的管路头部包含多个空心管,可准确移取100 nL到2 μL的液体,使它特别适用于微晶种矩阵筛选(matrix microseed screening,MMS)[9]。通过增配脂质立方相(lipidic cubic phase,LCP)注射泵模块,可以实现10 nL至1 μL的黏稠LCP液体的点样。同时可配备移动防蒸发板,有效减小单通道LCP操作过程中因液滴蒸发而引起的实验偏差[10, 11]。该仪器的部分结构图见图 1。
最近,作者所在的研究组[12]基于顺序操作液滴阵列(sequential operation droplet array,SODA)技术,发展了一种可在亚nL至nL级体积进行超微量蛋白质结晶和筛选的技术和配套装置[13]。该技术集成了自动化nL液体处理技术、高密度微孔阵列芯片技术以及半开放式油下液滴技术。可在信用卡大小的芯片上进行数百种甚至上千种蛋白质结晶条件的筛选,总蛋白质消耗量仅为μL级。目前,该装置已经成功应用于溶菌酶等5种模型蛋白质的结晶筛选中。
提高移液器/注射泵的通道数量是提高筛选通量的最直接方法。考虑到标准化96/384/1536孔板的孔距,4/8/16通道的液体处理模块应用较为广泛。同时,相对于更高通量的96或384通道的液体处理模块,4/8/16通道的模块能够更灵活地通过液体移取操作实现悬滴式蒸气扩散蛋白质结晶。
Mosquito系列仪器是TTPlabtech公司发展的高通量液体处理机器人系统(http://ttplabtech.com)。该仪器利用转盘式的机械传送装置,使用一次性的8或16通道的塑料取样针进行自动化样品处理。这种取样针由一根空心塑料管和与其内径匹配的金属针组成[14]。利用金属针作为活塞进行液体的量取和注射,有效避免了气泡的干扰,具有较高的液体处理精度[15](见图 2)。该取样针的取样体积可低至25 nL,死体积小于0.3 nL[16]。其液体量取体积受到系统精度和一次性取样针结构的限制[17]。此外,Mosquito系列仪器可通过装载加湿附件在几分钟之内达到80%～90%的相对湿度,该湿度可有效减少90%的液体蒸发量[18]。同系列的Mosquito LCP可装载一个LCP蛋白溶液移取通道,结合LCP预混附件,可用于基于脂质立方相方法的膜蛋白结晶条件筛选。其最低注样体积为25 nL,体积标准偏差小于10%[19]。
Cherezov等[20, 21]基于Sias公司Xantus液体操控平台改装建立了一个用于蛋白质结晶筛选的自动化机器人(见图 3),主要用于基于LCP的膜蛋白结晶,也可以用于微批量法以及坐滴式蒸气扩散法的蛋白质结晶。机器人含有2个机械臂,其中一号臂安装有4个或8个微量注射泵作为4或8通道液体处理模块;二号臂安装用于处理LCP的微量注射泵,对LCP的点样体积可低至50 nL。该系统通过将针头插入湿海绵中来减少LCP的蒸发,同时可清洁注射泵尖端的残余立方相。LCP的典型操作程序为:首先利用二号臂在4个微孔中顺序注入立方相,回到起始位置的同时激活一号臂;然后一号臂的4个注射泵同时吸取4种沉淀剂,并注入上述微孔;最后,将4个注射泵针头移到装满超纯水的深孔板中清洗,回到停留位置准备下一次沉淀剂的移取[21]。通过计算机软件设置,该机器人可以持续完成12块96孔结晶板的点样。
为了提高沉淀剂溶液的处理速度,可以采取更高通量的96或384通道的液体处理模块配合相应的多孔板和结晶板来完成沉淀剂液体的吸取和点样。目前,96或384通道的液体处理模块主要应用于基于坐滴的蒸气扩散结晶。
Art Robbins Instruments公司的Crystal Phoenix使用96通道的注射泵模块来完成沉淀剂液体移取过程(http://www.artrobbins.com),其处理液体的范围在100 nL～100 μL。相对于使用一次性取样针的Mosquito系列,Phoenix的96通道注射泵针头重复使用,因此在更换沉淀剂溶液时需要进行彻底的清洗。同时,Phoenix采用喷墨打印的液体处理方式(inkjet-printing)来完成水溶性蛋白质样品的超快速分配,在50 s内可完成一块96孔板上蛋白质的分配。Phoenix可用于基于悬滴或坐滴的蒸气扩散法、微晶种法和微批量法等方法,蛋白质的样品消耗在100 nL至400 nL。由于配备了96通道的沉淀剂液体处理系统和蛋白质高速分配系统,Phoenix可以在2 min左右完成一块96孔板的液体操作,因此并未配备防蒸发的附件。此外,该公司的Crystal Gryphon LCP型号仪器可将喷墨打印注射头更换为LCP注射泵。配合LCP预混附件的使用,可以实现基于脂质立方相和双胶束法(bicelles)的膜蛋白结晶筛选。
Li等[22]使用超声加工技术,在熔融石英片上加工出直径1.2 mm、深2.5 mm、间距5 mm的81孔微型蛋白质结晶板,并利用两套81根的毛细管束和81个装有沉淀剂的密封瓶实现了81种条件的自动化蛋白质结晶快速筛选。每个沉淀剂密封瓶含有一根输入毛细管和一根输出毛细管。所有的输入毛细管连接至一个5 mL的注射器上。所有的输出毛细管连接至微型蛋白质结晶板的81个微孔中。利用注射器向输入毛细管中注入一定量的水,将沉淀剂瓶中的沉淀剂置换出来,利用输出毛细管传输至微孔中。该筛选装置被用于完成模型蛋白的81种结晶条件筛选,并进行了相图的研究。
同步纳升定量吸取注射技术(synchronized nanoliter quantitative aspirate-dispense,SynQUAD)是Cartesian Technologies公司(http://www.seaviewsci.com/cartesian/)发展的一种基于注射泵和电磁阀的高速液体处理技术。该技术在注射泵的出口端安装了一个高速响应的电磁阀来控制流体[23, 24]。利用计算机控制实现运动系统和电磁阀开关的同步,可实现高速运动过程中在指定位置进行液体的分配,液体的分配方式为非接触式(见图 4)。相对于常规基于移液器和注射泵技术的顺序液体处理过程,SynQUAD的处理速度显著提高,因此被称为“on-the-fly”模式[24]。在此模式下单通道的注射泵可以在30 s之内完成一个1536孔板的注射[25]。通过调节注射泵的流速和电磁阀的打开时间,可实现较大动态范围的液体处理体积,其体积范围为20 nL～8 μL[26]。
Cartesian Technologies公司早期的PixSys SQ和ProSys SQ系列液体处理仪器,配备有1、4或8个SynQUAD模块,可以在1 min内在1536孔板中注满2～10 μL的液体[23]。Stock等[27]利用具有湿度保持装置的PixSys 4200进行了大规模蛋白质结晶条件筛选,在3 h内可完成15个96孔板共1440种条件筛选实验。
Digilab公司基于SynQUAD技术,针对蛋白质结晶筛选需求,研制了一系列HoneyBee蛋白质结晶机器人,可用于基于悬滴或坐滴的蒸气扩散法,以及微批量法等结晶方法[24],同时可以根据具体筛选需求对各模块进行灵活设计和组装(http://www.digilabglobal.com)。HoneyBee系列目前有6种型号,分别为961、963、X8、81、161和Automated,其蛋白质溶液处理模块均采用SynQUADTM技术,沉淀剂处理技术具有多种选择。其中HoneyBee 961或963另可配96通道注射泵的沉淀剂处理模块。
基于同样的原理,Mueller等[28]利用电磁阀控制技术,通过控制电磁脉冲,对事先形成的蛋白质-沉淀剂近饱和溶液进行精确移取。其中每次电磁阀开启10 ms,可精确释放50 nL的溶液。他们以250 nL的体积依次在玻片上形成结晶液滴,配合96通道的沉淀剂注射系统,实现了半自动小体积悬滴法的蛋白质结晶筛选。
基于喷墨打印的液体处理技术发展较为成熟,其主要的应用领域是办公印刷和功能材料打印等。这种能准确产生超微量液滴的技术在药物筛选领域很早就受到了广泛的关注[29]。喷墨打印技术主要有两种,即压电式喷墨打印(piezoelectric inkjet)和热感应喷墨打印(thermal inkjet,又名气泡喷墨打印)。压电式喷墨打印技术在喷嘴口集成压电单元,内部在负压状态下自动充满液体。当输入脉冲信号,压电单元发生形变,从而将一定体积的液体从喷口喷出[30]。热感应喷墨打印技术则是在喷口内部集成一个加热单元,喷头内部充满液体。当接收到脉冲信号,加热单元迅速启动产生高温,使其周围液体气化生成气泡,从而将一定体积的液体喷出,同时气泡破裂消散[31]。目前,热感应打印技术可以处理的最小液体体积在pL数量级。上文(1.2节)提到的Phoenix和Gryphon系列即采用了热感应喷墨打印喷头。
基于热感应式喷墨打印技术,惠普公司(Hewlett-Packard,HP)与Tecan公司合作研制的HP D300 Digital Dispenser,是目前较先进的喷墨打印液体处理系统(http://www8.hp.com/,http://lifesciences.tecan.com),可以用于蛋白质结晶的筛选[15]。HP D300 Digital Dispenser具有8通道和4通道两种喷头,同时配备有溶液过滤装置,可以避免溶液中的颗粒物堵塞喷头。对一般溶液,使用HP T8+Dispensing Cassette喷头,其可处理的液体体积为11 pL～10 μL,RSD＜8%。对含有表面活性剂的水溶液或含有生物分子的二甲基亚砜(DMSO)溶液,使用HP D4+Dispensing Cassette喷头,其可处理的液体体积为1 nL～10 μL。
超声液滴喷射技术(acoustic droplet ejection,ADE)是20世纪发展的一种微量液体处理技术[32]。其主要原理是,通过控制容器底部的超声发生器将超声能量聚焦于液-气界面上。当发出超声脉冲时,液体表面会形成一个液峰,从而喷射出微量的液滴,并转移至目标孔板或者表面载体上(见图 5)。液滴体积、速度和喷射方向等参数均具有良好的重现性[33]。其产生的液滴的直径主要由超声能量的脉冲宽度[34]、超声能量焦点的大小以及超声脉冲的频率等因素决定[33]。通过控制超声的频率和功率,可精确调整液滴的体积和生成频率,这种技术生成的最小液滴直径可小至5 μm[35]。与其他液体处理技术相比,超声液滴喷射技术是一种完全非接触式液体处理技术,不需要移液头、流体管路、微腔室等,因此有效避免了交叉污染和吸附导致的样品损失。Barlaam等[36]基于注射泵方法和超声液滴喷射方法,分别测定并得到了EphB4和EphA2两种蛋白受体的抑制剂的IC50值。Ekins等[37]基于这些数据,结合计算机模拟和数据匹配的结果,认为非接触的超声喷射方法在高通量筛选领域所获得数据更为可靠。传统的注射泵方法可能因为表面吸附、反应、机械应力等原因而产生不准确的实验数据。最近的研究也表明,对于蛋白质结晶和筛选的研究,超声液滴喷射技术可以提高蛋白质晶体的质量[38]、方便晶体装载[39]和提高筛选通量[40]。
Labcyte公司的Echo 550及同系列其他自动化液体操纵仪器(http://www.labcyte.com/)采用了超声液滴喷射技术,可用于处理蛋白质溶液和结晶筛选沉淀剂。该仪器最小喷射液滴(即液滴分辨率)为2.5 nL,可准确将所需溶液转移到96、384、1536和3456孔板中。Teplitsky等[41]采用蒸汽扩散法,利用Echo 550分别实现了嗜热菌蛋白酶和胰蛋白酶的共结晶,结晶蛋白溶液体积仅为2.5 nL。此外,他们还利用不同配体,分别研究了溶菌酶和索马甜蛋白的共结晶情况,以及小分子或配体与蛋白质的共结晶情况。
EDC Biosystems公司的ATS系列超声液体处理仪(ATS Acoustic Liquid Dispenser)也是一种采用超声液滴喷射技术的商品化仪器(http://www.edcbiosystems.com/)。它可以喷射的液滴体积为1～10 nL,能转移的液体体积为1 nL～2 μL(对于ATS Gen-5,液滴体积范围为1～20 nL,可转移液体体积最多为100 μL),因此特别适用于小体积反应。Villasenor等[42]利用ATS 100实现了6种蛋白质的结晶筛选,筛选体积为40 nL,包含20 nL蛋白质和20 nL沉淀剂。其处理单个96孔结晶板中的液滴生成和混合过程,总耗时仅为45 s。他们测试了ATS 100对5个常用的蛋白质结晶试剂盒的液体处理的准确度和重现性,结果显示,在20～60 nL范围内,该仪器对不同理化性质的溶液所分配的体积具有不同的RSD，约73%的溶液的RSD<10%,87%的溶液的RSD<15%。因此,超声液滴喷射技术对于不同黏度、不同表面张力的蛋白质和沉淀剂溶液,需要进行系统性的校准,来提高筛选的准确性。此外,基于超声液滴喷射技术的蛋白质结晶筛选仪器的价格比较高[15]
微流控学是在微米级尺度的微结构中操控流体的技术与科学,其常规液体处理体积在fL至nL级别[43, 44],因此微流控技术对于降低蛋白质结晶中的样品消耗方面具有较大的潜力。近年来,应用于高通量蛋白质结晶筛选的微流控技术发展迅速[4],而相应的商品化微流控结晶仪器仍较少。
Formulator和Mantis是Formulatrix公司根据聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane,PDMS)芯片微泵和微阀技术[45]原理而设计的、可用于蛋白质结晶筛选的自动化仪器(http://formulatrix.com)。Formulator是一个自动化溶液制备系统,包括5个部分:溶液输入端、微流控芯片、清洗台、微孔板放置台和扫码器[46]。Formulator主体是集成有96个操控单元的微流控芯片,输入端连接至多个试剂储备液,输出端连接至接收多孔板(见图 6a)。其典型操作过程为:首先关闭输出阀,打开输入阀,启动微膜泵吸入一定量的储备液后;关闭输入阀、打开输出阀,再次启动微膜泵将储备液注入至接收孔板内。两个微膜泵的体积分别为200 nL和2.5 μL,因此它可以处理的液体体积为200 nL或2.5 μL的倍数。当更换溶液时,控制清洗台并将泵和管路清洗干净。整个过程可以通过程序控制,并通过扫码器与每一块微孔板关联。Formulator可快速形成大量具有类似组分的浓度或pH梯度溶液,特别适用于对初筛获得的蛋白质结晶条件进行细筛(沉淀剂、添加剂的浓度或pH筛选等)。
Mantis是一种非接触式液滴生成设备,其死体积仅为6 μL,因此特别适用于珍稀蛋白质样品的筛选[47]。它可以对移液头或储存管的样品进行快速的分液。与Formulator芯片类似,Mantis的核心是两个芯片微膜泵,其体积分别为100 nL/500 nL或1 μL/5 μL(见图 6b)。微膜泵最多可在1 s内驱动10次,因此具有较高的液滴分配速度。通过程序设计、机械臂、芯片等模块的组合,Mantis可以实现最多24种溶液的分液和混合。
Protein bio solutions公司的Plug Maker系统(即Microcapillary Protein Crystallization System,MPCS)[48-50],采用了基于液滴微流控技术的微量蛋白质结晶方法(http://www.pbiosolutions.com/)。Plug Maker系统的核心是具有T型液滴生成微通道的塑料芯片,包括一个油相通道和一个水相通道。水相通道具有3个分支,分别用于注入蛋白质溶液、缓冲液和沉淀剂溶液,利用其相对流速的变化来生成含有不同蛋白质和沉淀剂浓度梯度和配比的液滴反应器(见图 7)。该芯片可以实现原位X射线衍射,也可以通过揭去盖片的方式收获晶体。此外,可将PDMS芯片与液滴装载毛细管相连,实现大规模沉淀剂的稀疏矩阵筛选法[48]。对于800种结晶条件的筛选,其消耗蛋白质溶液不到4 μL。
随着筛选规模的日益增加,为了进一步提高通量和自动化程序,自动化液体处理仪器进一步集成了编码/解码、孔板取样、样品处理、混合、储存等一系列功能,发展成一体化、全自动的多用途液体处理工作站。同时,模块化、可定制的液体处理系统逐渐成为生命科学研究领域自动化的主流发展趋势。一些生命科学研究实验室利用商业化机器人改装成具备多种功能的液体处理平台,并提供对外服务。Hamilton、Tecan、Formulatrix等仪器商也提供了一体化的全自动液体处理工作站,不仅可以应用于蛋白质结晶领域,也可以应用于细胞生物学、分子生物学和分析化学等众多领域。
早期的一体化工作站一般由蛋白质结晶筛选仪器改装而成。2006年,欧洲分子生物学实验室(European Molecular Biology Laboratory,EMBL)利用当时Matrix Technologies公司的Hydra II-Plus-One结晶机器人、Zinsser Analytic公司的Lissy 2002移液机器人(www.zinsseranalytic.com)以及BoboSeal的HJ Bioanalytik自动密封仪(http://www.hj-bioanalytik.de)组装成集成液体处理、储存、结晶、密封、孵化等功能的一体化液体处理平台,并对外开放服务[51]。其中,Hydra II-Plus-One结晶机器人可以在单次操作中完成100 nL～2 μL液体移取。2 m长的Lissy 2002移液机器人包括8通道的移液悬臂,可用于结晶板和移液管的储存和移动等。工作站中132个储存位可包括96个50 mL离心管、20个15 mL离心管和16个2 mL离心管。
2012年以来,涉及液体处理和高通量筛选的仪器商陆续研发出满足实验室多种需求的一体化液体处理平台,蛋白质结晶筛选是这类仪器的主要应用之一。目前在这一类别中市场占有率较高的平台有:Formulatrix公司的NT8; Hamilton公司的VANTAGE Liquid Handling System、Microlab STAR Line; Tecan公司的Freedom EVO®、FluentTM Laboratory Automation Solution等。
NT8是Formulatrix公司主要为满足蛋白质结晶筛选的需求而设计的一体化液体处理平台(http://formulatrix.com/)。NT8的8通道移液头可以准确地移取50 nL～1.8 μL的液体(相对标准偏差＜5%),其配有的LCP注射器可兼容脂质立方相蛋白质结晶。此外,NT8的8通道注射头装载信号灯和压感传感器,可准确判断注射管头是否接触到结晶板,并可自动寻找到合适的注样距离,从而增加液体处理精确度并减少气泡的生成。NT8集成了湿度控制模块来恒定湿度,从而避免微量样品蒸发带来的筛选结果不准确的问题。
VANTAGE Liquid Handling System是Hamilton公司的液体处理平台,具有多通道移液、样品储存、多孔板编码和解码等多种功能,可处理液体体积范围为0.5 μL～1000 μL,处理液体体积精度小于6%,可选配单通道、96通道、384通道移液器。该系统具有超高容量的液体处理能力,单台仪器最多可容纳400块多孔板。
Freedom EVO是Tecan公司2012年推出的液体处理平台系列(http://lifesciences.tecan.com),可以应用于高通量药物筛选、细胞培养、核酸样品制备、活性样品的筛选、反应库管理、样品质量分析等领域。对于蛋白质结晶的筛选,Freedom EVO可实现悬滴、坐滴和微批量法的自动或半自动操作。此外,还可以根据需要,选择2通道、16通道、96通道、384通道的液体处理臂,处理的液体体积范围为100 nL～5 mL。该系列液体处理平台可通过电容或压感的方法感应移液枪头是否与液面接触,且每个通道均可独立调整,因此可有效避免因液面高度不均而产生的移液不准确问题,从而实现复杂的液体处理。
FluentTM 实验室自动化系统是Tecan公司2014年的产品,该平台装载了3个独立控制的液体移取模块,集成了存储、多孔板自动运输、编码和识别、多通道液体移取等功能,能够完成超高通量的全自动液体处理操作。其中,Fluent 480、780、1080分别具有30、48、72个板位,并设有多层储存板架。当设定好程序,它可以通过扫码和机械臂移取微孔板等方式完成一系列准备工作和液体处理。因此该系列产品在生物信息学建库等需要超大规模样品处理方面具有优势,可用于高通量基因筛选、免疫分析样品准备和蛋白质结晶筛选等领域。
近十年来,自动化蛋白质结晶筛选仪器的筛选通量不断提高、筛选所需的试剂样品量也逐渐减少,仪器的可靠性和智能化程度获得显著的提升。传统基于移液器和注射泵的筛选仪器,在原有的基础上向模块化、全自动化以及多功能一体化的方向发展。通过集成样品板与结晶板的编码和储存、温度湿度控制、程序化样品配置等多种功能,为蛋白质结晶和筛选提供完整的自动化解决方案。同时,随着实验需求的变化和新技术的发展,喷墨打印、超声喷射、微流控等技术为高通量筛选仪器的研发提供了新的思路。这些新技术可以在快速、可靠进行液体处理的同时,将蛋白质样品和试剂的消耗量降低至nL甚至pL水平,这对降低实验成本、提高研究效率，尤其是对难以表达和纯化的重要蛋白质的结构解析具有重要意义。随着这些微量液体处理技术的进一步发展和应用,其有可能逐步代替常规移液器和注射泵技术,成为自动化结晶筛选的主流技术。
2016,
Vol. 34 Issue (12): 1137-1144
PDF
2016,
Vol. 34 Issue (12): 1137-1144
PDF