4 / 9
И.Ж. Безбах, И.Н. Радченко, Б.Г. Захаров, В.И. Стрелов
4
сталлизации позволяет также минимизировать влияние вибраций на
процессы кристаллизации.
Управление процессом кристаллизации осуществляется путем:
задания и прецизионного поддержания требуемой температуры
всего раствора белка в капилляре;
поддержания с точностью ± 0,1…0,2 °С в локальной точке ка-
пилляра с раствором соответствующей температуры для обеспечения
необходимого пересыщения для зарождения единичных (1 — 2) цен-
тров кристаллизации;
управления температурой в локальной точке капилляра и, со-
ответственно, пересыщения в процессе разращивания кристалла из
образовавшегося зародыша.
Основная идея реализованного метода показана на рис. 1. Капилляр
с раствором белка помещается в термостат, в объеме которого посред-
ством термоэлектрических модулей Пельтье устанавливается требуемая
для роста кристаллов температура
Т
2
, которую можно задать в диапа-
зоне 0…40 °C. Одновременно локально в одной точке капилляра по-
средством отдельного элемента Пельтье устанавливается другое значе-
ние температуры
Т
1
, благоприятное для образования зародышей. При
этом температура
Т
1
может быть задана как ниже
Т
2
для белков типа ли-
зоцима с нормальной зависимостью растворимости от температуры, так
и выше
Т
2
при кристаллизации белков типа альбумина с ретроградной
(понижающейся с повышением температуры) растворимостью. В зем-
ных условиях предпочтительным является горизонтальное расположе-
ние капилляра — тем самым устраняется проблема седиментации и ми-
нимизируется развитие термогравитационной конвекции. После обра-
зования одного или нескольких зародышей во всем объеме капилляра
устанавливается или одна и та же температура
Т
2
, которая остается
неизменной в течение всего последующего процесса роста, или могут
плавно меняться по определенной программе как
Т
1
, так и
Т
2
для ком-
пенсации истощения раствора по мере роста кристалла. Применение
такой методики позволяет разделить процессы зародышеобразования и
дальнейшего роста кристалла
путем изменения степени пере-
сыщения, которая для этих двух
стадий может отличаться в
5 — 10 раз.
Циклограмма эксперимента
включает несколько фаз:
выход установки на ра-
бочий режим при температуре
Т
1
в точке и температуре
Т
2
всего раствора;
Рис. 1.
Схематическое изображение кри-
сталлизационной ячейки с капилляром