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包括的事宜
简介
什么是 SAXS/SWAXS ？
概览
实验
结果
结论
简介
Hecus X-射线系统，在 1992年建立，在 X-射线 nanostructure 逻辑分析方法的创新系统解决方法传统上专门化。 在小角度 X-射线方法的严格的重点 - 奥多Kratky 遗产 - 服务研究员和工程师的一个宽社区，需要 SAXS 和作为实用和可靠的工具的相关技术在他们富挑战性的实验室实践，并且要定期地使用技术。
什么是 SAXS/SWAXS ？
小型和广角 X-射线分散 (S/WAXS) 是调查非晶形或部分水晶材料结构的非侵入性的分析技术。 在上或大分子域以及原子间的距离在小的分子或水晶调查。
应用领域：
- 聚合物
- 液晶
- 粉末 & 奶油公式化
- 生物聚合物
- 生物材料
- 催化剂
- Nanomaterials
- 涂层 & 影片
概览
小角度 X-射线分散蛋白质 - 或 nanoparticles 在解决方法一般来说被证明是他们的 (纳诺) 结构上的描述特性的一个重要的象范围和形状的方法和参数化。 这个最突出的参数是微粒的回旋半径 Rg，与这个微粒的范围关连，并且可以从 SAXS 曲线的内在部分容易地被提取的值：
我 (q) ~ 我 (0) *exp (- q*R/3)2g2 (1)
使用是的 I 从范例、 q 相互分散向量 (与散射角 2θ) 有关和 I (0) 的分散的强度是被外推的强度对角度零。 在 q (相互公制单位， nm 或者 Å-1 ) 和-1 2θ (°，有角部件) 之间的关系在 nm 产生由 q = 4π (sinθ)/λ，当 2θ是使用的伦琴射线束的散射角关于入射线和λ波长或 Å。
实验
蛋白质的解决方法通过溶化蛋白质迟钝的 (血清) 白蛋白 (从斯格码化学制品的 BSA，圣路易斯， MO) 的被冻干的粉末准备在 10 mM PBS 缓冲 (酸碱度 = 8.0)。 最终浓度是 15 mg/ml (1.5%)。 此蛋白质解决方法和各自缓冲的小角度 X-射线分散 (SAXS) 评定执行了与 HECUS S3 微 SAXS 照相机附有了 Xenocs 微光束送货系统 (古芝目标、波长λ= 1.54 Å 和 FOX3D 光学)，运行在功率的 50 W。 垂直的入口裂缝开口被设置了对 200 µm 造成 1.5*10 photons/s. 涨潮7 。 液体范例被装载了到 1 mm 直径石英血丝并且被评定了在典型地 2000 S. 的 20°C。 在评定前相对主要射线强度和范例的 X-射线传输评定了与针二极管。 SAXS 模式记录了与一台线性 1D 位置敏感探测器 (与 54 µm 象素宽度的 1024 象素) 在 q 范围内至 0.6 Å-1。 事件主要射线由一动力化的可调整的 beamstopper (在探测器前面 W) 阻拦位于的 2 mm。 这个 q 缩放比例的定标 (转换象素值成 q 值) 完成与有分散曲线的搽粉的 Agbehenate (背景减法的 58.38 A. Raw 数据处理一个被校准的 d 间隔在正常化以后) 执行与主要数据评估程序 EasySWAXS (HECUS) 和被处理的数据随后分析了与程序包 ATSAS 2.3。 (D. Svergun， EMBL，汉堡)。
结果
在 Fig.1 BSA SAXS 曲线的内在部分在缓冲 (I (q) s) 的和缓冲 (I (q) b) 显示。 相对主要射线强度和曝光时间分别为相同在两个评定方面因此背景更正由减法和正常化完成由他们的传输 Ts 和 Tb。
我 (q) = I (q)s /Ts - I (bq)/Tb (2)
通常，为了被稀释的蛋白质解决方法范例解决方法和缓冲传输接近将是相同的，在这个特定情况下实验装置和 Tb 是 0.32。
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图 1. BSA SAXS 曲线在缓冲的 1.5% (红色)，缓冲 (绿色) 和 BSA 缓冲 (蓝色)，迅速了移动到内在 (第0部分 < q < 0.2 Å-1)。
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BSA SAXS 曲线的图 2. Guinier 剧情 1.5%。 29.2 Å 的值 R 的g 从在显示的 q 限额 q 和 q 内的min 倾斜得到了max 0.018 < q < 0.05 Å-1，当 R*qgmax 是 1.5。
1.5% BSA SAXS 曲线密谋以式 2 的线性化的形式的图 2. 显示，所谓的 Guinierplot ln (I (q)) 与 Q。2 这个线性倾斜是正比例的对 Rg2，造成 29.2 ±g 0.3 这个微粒的 Å 的 R 值。
在倒易空间的这些背景被更正的 SAXS 数据 fouriertransformed 到实际空间，运用这个程序 GNOM 4.5 (ATSAS 程序包)。 此程序的唯一的输入参数是 qmin 和max SAXS 曲线的 q 值和演绎估计的 D 价值max ，实际空间功能被计算的一个最大范围值。 D 的估计max 用分散曲线的min 可用的 q 值连接由 qmin < π/D.max 结果我们得到实际空间功能这个所谓的 p (r) - 功能或距离配电器功能 (参见 Fig.3)，为微粒的形状、范围和内部电子密度同质性是典型的。
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图 3. 1.5% BSA 的距离分布函数在从在 q 范围的 SAXS 曲线获得的解决方法的 0.026 < q < 0.3 Å-1 使用程序 GNOM。 最大颗粒大小是大约 100 个 Å (其中这个功能处理 0)。 29.3 ± 0.6 Rg 的 Å 的值从这个 p (r) - 功能得到了，基本上是相同的作为它从在倒易空间的 Guinier 剧情独立地获得。
从 SAXS 数据的低分辨率的形状模拟完成运用这个程序 DAMMIN (ATSAS 2.3 程序包) 的。 此程序尝试由某一算法查找三维的形状通过搜索理论上计算分散曲线适应实验获得的一个的一个形状的对象。 演绎假定未做。 图 4 显示结果的一个这样运行。 必须指出这个得到的设计的只是低空间分辨率并且是适合在这个实验有限 q 范围的实验分散曲线一个许多可能的设计。 因为其中每一个运行在有些不同的模型形状的结果通常程序现在是执行形状模拟许多运行在同一实验 SAXS 曲线的。 ` 平均为的’设计可能通过执行一空间平均为然后提取在所有被计算的设计。
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图 4. BSA 低分辨率的结构的形状模拟从 SAXS 曲线的使用程序 DAMMIN (运行的一)。 开放圈子 (蓝色) 是实验 SAXS 数据，绿线 (因此相符与红色一个，不可视) 是从 GNOM 和红线获得的适合的 SAXS 曲线表示从在这个图的正确的部分显示的这个设计的被模拟的 SAXS 曲线。
结论
使用蛋白质解决方法 1 - 2%，蛋白质的范围和形状的估计可以迅速获得与 S3 微 SAXS 系统。 然而为这些参数的一个更加准确的评估更低的浓度是必要的。 通常这在浓度串联执行通过评定 SAXS 曲线以不同的 (和请降低) 蛋白质含量和外推 SAXScurves 试验然后对零浓度。
来源： Hecus X-射线系统
关于此来源的更多信息请参观 Hecus X-射线系统。