[發明專利]一種控溫樣品池和檢測生物分子溶液構象轉變溫度的方法

有效

• 申請號: 202011194552.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112345485B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 魏東山;高建魁;鄭嬋;劉競博;凌東雄
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: G01N21/3586
• 分類號: G01N21/3586;G01N21/03
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張夢澤

本發明涉及一種控溫樣品池和檢測生物分子溶液構象轉變溫度的方法，利用不同太赫茲頻率的太赫茲波對控溫樣品池中的生物分子溶液樣品進行輻照，獲得每個測量溫度下多個太赫茲頻率的生物分子溶液樣品的樣品太赫茲時域光譜信號，確定每個太赫茲頻率的吸收系數，繪制在每個測量溫度下的太赫茲吸收譜圖，在太赫茲吸收譜圖中選取多個頻率點以及每個頻率點對應的吸收系數，繪制在每個頻率點下的溫度?吸收系數關系譜圖，將溫度?吸收系數關系譜圖中的轉折點對應的溫度作為每個頻率點下生物分子溶液樣品的轉折溫度，將所有頻率點下轉折溫度的平均值作為生物分子溶液樣品的構象轉變溫度。本發明能夠快速、準確地檢測生物分子溶液構象轉變溫度。

技術領域

本發明涉及生物分子溶液檢測領域，特別是涉及一種控溫樣品池和檢測生物分子溶液構象轉變溫度的方法。

背景技術

蛋白、DNA等生物分子由幾十到上萬個氨基酸或核苷酸組成，這些數目眾多的氨基酸或堿基在空間的無規則排列導致生物分子構象數特別龐大。生物分子構象會隨一些化學環境變量如溫度、PH值、反離子濃度等影響而發生顯著變化，如在溫度或PH值的影響下，蛋白質會發生從線團到球狀的coil-globule轉變，DNA或RNA分子會發生雙螺旋鏈到單螺旋鏈的轉變，鈣調蛋白在鈣離子作用下會發生大尺度的結構域構象變化。許多生物分子在實現其生物功能前都發生構象變化，構象變化對生物分子結構和功能有重要影響。準確測定生物分子的構象變化不僅可以預測生物分子的結構穩定性和活性，對于藥物設計、分子反應、酶催化等領域的研究也具有重要的意義。目前量熱儀是測量生物分子構象變化有效的分析工具，通過測量生物分子熱力學參量變化來進行構象變化的分析。

太赫茲波是指頻率在0.1-10THz范圍內的電磁波，介于微波和紅外之間，具有高透性、低能性、瞬時性、高信噪比等特點，這些特點使得太赫茲無損檢測技術在生物醫學、生物化學、化工等很多方法有很重要的應用。同時，太赫茲光譜作為一種基于短激光脈沖的光譜技術，探測的時間分辨率可以達到微秒甚至納秒量級，這遠比時間在秒級以上的傳統量熱法(數秒到數百秒)要靈敏得多。而且許多分子之間弱的相互作用(氫鍵、范德華力等)、生物大分子的骨架振動、偶極子的旋轉等正好處于THz頻帶范圍，THz光譜技術能夠很好的表征大分子內部的振-轉運動，成為其他技術的有力補充。因此，開展基于太赫茲光譜技術的生物分子構象變化熱力學研究具有顯著的創新性和重大現實意義。由于生物分子在不同溫度下構象存在差異，導致生物分子對太赫茲波吸收發生轉折。

因此，利用太赫茲時域光譜技術來檢測生物分子溶液構象轉變溫度是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種控溫樣品池和檢測生物分子溶液構象轉變溫度的方法，以快速、準確地檢測生物分子溶液構象轉變溫度。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種控溫樣品池，所述控溫樣品池包括：液體樣品池、調溫結構和加熱裝置；

所述液體樣品池放置于所述調溫結構的內部；

所述液體樣品池用于盛放生物分子溶液樣品；

所述加熱裝置與所述調溫結構連接，所述加熱裝置用于對所述調溫結構進行加熱，控制并調節所述調溫結構的溫度；

所述調溫結構用于調節所述液體樣品池與所述生物分子溶液樣品的溫度。

可選的，所述調溫結構包括：金屬導熱池和金屬蓋；

所述金屬導熱池的內部中空，所述液體樣品池放置于所述金屬導熱池的內部；所述金屬導熱池與所述金屬蓋通過螺紋固定在一起；所述金屬蓋用于密封所述金屬導熱池；

所述金屬導熱池與所述加熱裝置連接，所述金屬導熱池用于調節所述液體樣品池與所述生物分子溶液樣品的溫度。

可選的，所述液體樣品池包括：第一太赫茲波透射圓柱體結構、金屬圓環片、圓環墊片和第二太赫茲波透射圓柱體結構；