小角X射线散射实验中蛋白质溶液的辐照损伤及防护方法

随着同步辐射光源（尤其是目前快速发展的第四代同步辐射光源）技术的进步，可用于实验的辐射通量越来越高，实验样品（特别是蛋白质等生物大分子样品）受到的辐照损伤也越来越严重。在全球现有的同步辐射装置上，蛋白质等生物大分子溶液专用小角X射线散射（SAXS）实验站的光子通量基本上都在10¹³ cps量级。在如此高的通量下，蛋白质等生物大分子溶液样品在实验测量中受到的辐照损伤极其严重。如果没有有效的辐照防护措施，蛋白质溶液样品在毫秒级辐照时间内便会辐照损伤，导致不能获取有效的实验数据。辐照损伤严重制约了SAXS实验技术在蛋白质溶液样品方面的应用。因而，认识蛋白质溶液样品辐照损伤的产生机理、影响因素、判断标准，以及有效降低辐照损伤程度、延缓辐照损伤产生时间的方法，对于蛋白质等生物大分子溶液的散射实验具有重要的指导意义。本文在简要概述生物大分子溶液样品辐照损伤产生机理、影响因素、辐照剂量等基本概念的基础上，重点综述了同步辐射SAXS实验中辐照损伤的判断标准和防护措施。此外，本文还对比了各种防护措施的优缺点，讨论了在建HEPS新光源中SAXS束线可用的散射数据采集时间，指出辐照损伤防护剂是有价值的研究方向。