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分析型超速离心的 3D 打印

定量方法 2016-08-23 v1

摘要

分析型超速离心(AUC)是物理生物化学中的一项经典技术,它通过分析大分子在溶液中自由沉降于离心场中的迁移,提供有关大分子尺寸、形状和相互作用的信息。AUC 的一个关键机械部件是中心件(centerpiece),它是样品池组件的一部分,安装在光学窗口之间,以便在暴露于超过 300,000 g 的重力作用下时进行成像并将样品溶液柱密封以隔绝高真空。对于沉降速度实验,它需要呈精确的扇形以便大分子径向无阻碍迁移。在 AUC 的历史中,针对不同类型的实验已开发出多种多样的中心件设计。在此,我们报道中心件现在可以通过 3D 打印以低成本、多种材料以及定制设计轻松制造。新型中心件可展现出足够的机械稳定性以承受最高转子转速下的重力,并具备足够的精度用于沉降平衡和沉降速度实验。以牛血清白蛋白作为参考分子,在标准双扇区设计的 3D 打印中心件中进行沉降速度实验,得到的沉降边界与商用双扇区环氧树脂中心件中的几乎无法区分,其沉降系数完全处于已发表值的范围内。测量的统计误差略高于商用环氧树脂中心件,但仍低于 1%。在现代开源设计和制造范式的推动下,我们相信 3D 打印中心件和 AUC 配件能够在 AUC 实验设计、效率和资源分配方面引发多种改进。

关键词

引用

@article{arxiv.1602.07181,
  title  = {3D-Printing for Analytical Ultracentrifugation},
  author = {Abhiksha Desai and Jonathan Krynitsky and Thomas J. Pohida and Huaying Zhao and Peter Schuck},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1602.07181},
  year   = {2016}
}

备注

25 pages, 6 figures