大分子生物藥以晶體形式作為給藥的方式具有穩(wěn)定性高，蛋白晶體初篩結(jié)晶板價格，有效成分濃度高以及容易實現(xiàn)的可控性釋放等許多優(yōu)點.然而，截至2004年的150多種生物藥中，以晶體為其主要的生產(chǎn)和銷售形態(tài)的只有-.造成這種情況的主要技術(shù)原因是因為蛋白質(zhì)結(jié)晶和小分子結(jié)晶相比具有更為復雜的結(jié)晶環(huán)境和影響因素，-生產(chǎn)蛋白質(zhì)晶體在方法和技術(shù)上還很不成熟。
但主要是嗜熱菌蛋白酶的結(jié)晶條件數(shù)-減少，其他4種蛋白在兩種方法上均有相近的結(jié)晶條件數(shù)，表明微流控芯片能以接近24孔結(jié)晶板的效率進行蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選.但是，在4℃時微流控芯片與24孔結(jié)晶板有60%的結(jié)晶條件不同，20℃時有90%的結(jié)晶條件不同，這表明目前的這種微流控芯片還不能直接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的24孔結(jié)晶板，它可以作為蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選時的一種補充方式。
技術(shù)成為目前迅速發(fā)展的領域之一，是化學科學和生命科學分析研究的重要技術(shù)平臺.微流控技術(shù)高通量，低消耗和低成本的特點使其在蛋白質(zhì)結(jié)晶條件篩選和優(yōu)化方面展示了-的應用前景.本文對應用于蛋白質(zhì)結(jié)晶的各種微流控芯片技術(shù)的原理和方法進行了綜述，并對目前幾種商業(yè)化和文獻-的典型蛋白質(zhì)結(jié)晶微流控系統(tǒng)進行了介紹和比較.
科學家們研究蛋白質(zhì)結(jié)晶技術(shù)花費了很長時間。1988年諾貝爾化學獎被授予三位德國科學家，原因是三個人通力合作，在上解析了一種膜蛋白——菌光合反應中心的高分辨率三維結(jié)構(gòu)，蛋白晶體初篩結(jié)晶板，它拉開了膜蛋白結(jié)構(gòu)生物學的序幕，在生物學界影響非常大。之后，科學家們在基因組學和蛋白質(zhì)組學領域不斷取得新進展，可以作為潛在靶向的蛋白質(zhì)的數(shù)量呈指數(shù)級增加，然而這些方法獲得有用晶體的成功率不足20%。
2011年，蛋白晶體初篩結(jié)晶板多少錢，英國帝國理工學院和薩里大學的科學家們使用一種“分子印跡聚合物mips”的材料，蛋白晶體初篩結(jié)晶板，研發(fā)出了一種更有效的制造蛋白質(zhì)晶體的方法。但是這種方法在結(jié)晶條件成分復雜，包含高鹽，寬泛的酸堿區(qū)間等條件下，容易造成mips對蛋白質(zhì)的印記作用失效。科研不斷深入，技術(shù)不斷迭代，目前，應用為廣泛的晶體制備方法當屬規(guī)模篩選，比如高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選，即從成百上千個溶液條件中篩選出適合結(jié)晶的條件。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，目前的高通量蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選的成功率僅為15.6%，-制約了蛋白質(zhì)結(jié)晶技術(shù)在結(jié)構(gòu)生物學領域的應用和發(fā)展。缺乏、廣譜的蛋白晶體制備技術(shù)是目前結(jié)構(gòu)生物學研究中的技術(shù)瓶頸。
近期，由深圳-技術(shù)研究院喻學鋒研究員課題組研發(fā)的一種蛋白質(zhì)結(jié)晶篩選添加劑——人工晶種混懸液-了技術(shù)桎梏。新法的應用，能夠讓蛋白質(zhì)晶體的結(jié)晶更簡便，更科學，更完整。
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