[发明专利]一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统和方法

权利要求书

1.一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，该实验系统为常压下由外壳（1）围成的密闭空间，主要由平台布置水平移动槽及流道专用反洗模块（Ⅰ）、液滴滴加控制模块（Ⅱ）、观察模块（Ⅲ）、用户观察用电脑系统（Ⅳ）和实验条件控制模块（Ⅴ）组成；所述的平台布置水平移动槽及流道专用反洗模块（Ⅰ）、液滴滴加控制模块（Ⅱ）、观察模块Ⅲ和实验条件控制模块（Ⅴ）位于密闭空间内部，用户观察用电脑系统（Ⅳ）位于密闭空间外部；

所述的平台布置水平移动槽及流道专用反洗模块（Ⅰ）包括平台水平移动槽（2）、x轴水平调节机构（3）、y轴水平调节机构（4）和高通量大分子结晶培养平台（5）；所述的高通量大分子结晶培养平台（5）置于平台水平移动槽（2）上，所述的平台水平移动槽（2）通过x轴水平调节机构（3）调节水平位置，通过y轴水平调节机构（4）调节垂直高度，保证高通量大分子结晶培养平台（5）精准移动；

所述的液滴滴加控制模块（Ⅱ）包括进样器（6）、活塞推进调节机构（7）和进样器高度调节机构（8），活塞推进调节机构（7）用于精准进样器（6）滴加的液滴体积，进样器高度调节机构（8）用于控制进样器（6）的位置；

所述的观察模块Ⅲ包括高倍摄像仪（9）和摄像仪调节单元（11），高倍摄像仪（9）固定在摄像仪调节单元（11）上，通过控制高倍摄像仪（9）的角度、亮度及放大倍数来观察高通量大分子结晶培养平台（5）上液滴内部晶体的状态；

所述的实验条件控制模块（Ⅴ）包括温度湿度测量与控制装置（13），调控密闭空间内所需的湿度和温度；

所述的用户观察用电脑系统（Ⅳ）包括数据导出线（10）和用户观察电脑（12），作为观察系统的外部延伸以方便用户利用电脑软件观察高倍摄像仪（9）镜头下的晶体生长情况；所述的用户观察电脑（12）通过数据导出线（10）连接摄像仪调节单元（11）；

所述的高通量大分子结晶培养平台（5）包括反洗液入口（14）、反洗液流道（15）和反洗液出口（16），反洗液从反洗液入口（14）进入，反洗液在反洗液流道（15）内冲洗晶体后，反洗液从反洗液出口（16）流出。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，所述的反洗液流道（15），是微米级结构的有规则图形的凸起或凹陷结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，所述的温度湿度测量与控制装置（13），湿度的控制范围为10%~100%，温度的控制范围为-50℃~200℃。

4.根据权利要求1或2所述的一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，所述的x轴水平调节机构（3）、y轴水平调节机构（4）和进样器高度调节机构（8），调节机构的误差均为每25.4mm误差千分之一。

5.根据权利要求3所述的一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，所述的x轴水平调节机构（3）、y轴水平调节机构（4）和进样器高度调节机构（8），调节机构的误差均为每25.4mm误差千分之一。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，所述的高倍摄像仪（9），放大倍数为10~600倍。

7.根据权利要求3所述的一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，所述的高倍摄像仪（9），放大倍数为10~600倍。

8.根据权利要求4所述的一种适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统，其特征在于，所述的高倍摄像仪（9），放大倍数为10~600倍。

9.一种采用如权利要求1所述的适用于大分子结晶过程精确调控的实验系统的实验方法，其特征在于，步骤如下：

（1）将配置好的晶体培养液加入至进样器（6）中，将高通量大分子结晶培养平台（5）放在平台水平移动槽（2）上，完成晶体培养前的准备工作；

（2）调节温度湿度测量与控制装置（13）使密闭空间内的温度和湿度条件达到结晶过程设定的值，整个实验过程的温度和湿度均由实验条件控制模块（Ⅴ）控制；

（3）实验过程中，调节x轴水平调节机构（3）和y轴水平调节机构（4），将高通量大分子结晶培养平台（5）上的滴加液滴的目标位点对准进样器（6），同时根据高通量大分子结晶培养平台（5）的高度调整进样器高度调节机构（8），准备就绪后旋转活塞推进机构（7）挤出液滴，液滴的体积通过进样器（6）上的刻度给出；

（4）利用观察模块（Ⅲ）的高倍摄像仪（9）观察结晶液滴状态，观察的内容转换为电信号通过数据导出线（10）呈现在用户观察电脑（12）上，收集并保存结晶状态图片或视频；

（5）当晶体培养完成，将高通量大分子结晶培养平台（5）从平台水平移动槽（2）中拿出，将反溶剂的管线接在反洗液入口（14），开始冲洗，冲洗液体通过反洗液流道（15），并在反洗液出口（16）收集，将晶体反洗出来，完成晶体高通量培养的操作。