一种新型蛋白质结晶微流体装置，使用户能够通过动力学特征筛选替代传统的化学条件筛选，从而获得适用于原位衍射的高质量晶体。

长期以来，蛋白质结晶与其说是一门科学，不如说更像一门艺术。要精确预测何种条件下蛋白质会形成大型高质量晶体几乎是不可能的，因此结晶专家通常根据经验对数千种不同条件进行筛选。加拿大不列颠哥伦比亚大学的Carl Hansen教授评价道：“由于射线技术和计算水平的提高，我们已经非常擅长采集数据和解析晶体结构，然而在实际中获得理想的晶体仍然很困难。”

Hansen曾是斯坦福大学Stephen Quake领导的研究小组成员，在开发蛋白质结晶专家所需的微流体方法方面无疑是领导者。Quake的研究小组已成功实现筛选过程的小型化和自动化，大幅减少了所需蛋白质的数量，并允许更多筛选条件平行检测。那些不得不使用大型结构管道的公司，如制药公司，对这些革新技术非常欢迎，大多引进了由Quake实验室开发的商业化TOPAZ系统。

在近期出版的《美国化学学会会刊》上，Quake研究小组介绍了新进展：他们基于自由界面扩散（FID）研制了一种微流体装置，采用动力学优化法替代传统的化学条件变化法，建立了一种有别于传统的替代方法来解决晶体化筛选问题。Hansen解释说：“在这种装置上，化学条件完全不变；我们控制混合率和脱水率，在一定的化学空间内筛选出不同的曲线。”不同长度的液体管道可控制蛋白质和沉淀剂的混合率，这些管道与薄片上的每个FID结晶化小室连接。结晶化小室通过一个能调控水合作用的通透性二甲基硅氧烷聚合物膜（PDMS）与液体池分隔开来。

此外，该装置为蛋白质结晶专家提供了一种非常实用的特征：在薄片上的PDMS薄膜内生长的晶体，能被冲刷出装置，直接积聚用于衍射研究，无需直接处理。高通量结构问题可通过原位衍射数据解决。Hansen说：“在所有其他结晶化程序中，总有一个关键问题：你几乎始终无法判断，在末尾采集过程中遭到破坏的是否是一个好的晶体，或者从形成开始它就是一个坏的晶体。”这一新装置能够为蛋白质结晶专家节省大量时间，并解决令人头痛的问题。

注：本文基于2006年4月号的《自然-方法学》相关内容编译，版权为英国NPG出版集团所有。