PX Scanner y SuperNova LIDERAMOS LA INNOVACIÓN EN RAYOS X

Transcripción

1 PX Scanner y SuperNova LIDERAMOS LA INNOVACIÓN EN RAYOS X

2 PX Scanner: Único visualizador óptico y rayos X in situ El PX Scanner es un instrumento único de Agilent que permite identificar cristales de proteína con rayos X in situ en una placa de cristalización multipocillo. Con el PX Scanner, un sistema combinado de reproductor óptico de imágenes y rayos X, se pueden visualizar, identificar y analizar con rayos X cristales de proteína sin preparación previa en las placas de cristalización. El dispositivo permite poner en cola un número ilimitado de cristales para analizarlos con rayos X, en un solo pocillo o en toda una placa. El PX Scanner procesa automáticamente la cola, de modo que el usuario puede continuar realizando otras tareas de cristalización antes de analizar los resultados de la difracción. La eliminación del tratamiento manual en cristales potenciales durante la identificación hace que el PX Scanner acelere el estudio de los cristales en todas las fases del flujo de trabajo de la cristalización, como: Beneficios del PX Scanner Identificación temprana de material cristalino. Discriminación de sal de cristal de proteína. Identificación de las condiciones óptimas de crecimiento del cristal. Comparación de la calidad de difracción del cristal. Identificación automática del cristal, que permite obtener unos resultados más rápidos. Estudio de cristales demasiado pequeños y frágiles para ser extraídos. Alta productividad en la identificación de la condición de cristalización. Escalado de cristalización para cristales difractantes. 2

3 Sistema del PX Scanner El sistema completo del PX Scanner incluye una mesa para la pantalla y el teclado Aplicaciones Optical and in-situ screening Comparison of crystal diffraction quality Small, fragile crystals Structure determination Screen sensitive, membrane proteins 3

4 PX Scanner El sistema El PX Scanner es el único sistema que se comercializa en todo el mundo para la identificación in situ con rayos X de cristales de proteína. Este escáner, que ha sido diseñado especialmente para esta finalidad, es un sistema compacto con una ocupación en superficie aproximada de 0,5 m 2 (sin incluir la mesa para la pantalla). El PX Scanner está protegido por una cabina a prueba de radiación con bloqueo completo de seguridad y está formado por un soporte con un goniómetro x-y-omega y un carro con una placa de cristalización, una fuente de rayos X de alta intensidad y un detector CCD de 135 mm de diámetro con una amplia área activa. El PX Scanner, totalmente autónomo, solo necesita una conexión de bajo voltaje a la red eléctrica y un suministro de agua, puesto que ya dispone de un ordenador de control incorporado, interfaz del sistema, generador de rayos X y unidades de refrigeración compactas internas. Para facilitar su integración en laboratorios de investigación de alta productividad, el PX Scanner incluye un lector de códigos de barras exclusivo para identificar la placa de un modo sencillo y rápido antes de cargarla. Procesamiento de imágenes ópticas La mesa del goniómetro x-y-omega coloca la placa de cristalización debajo de varios microscópicos digitales y luces LED frías para obtener una imagen óptica de las gotas del pocillo. Con los algoritmos patentados de Agilent Technologies, se registran varias imágenes ópticas con distintas profundidades focales e iluminaciones. Como resultado, se obtiene una sola imagen compuesta optimizada. Buena difracción a 2.3Å: proteína Difracción fuerte a alto ángulo: sal Difracción en altos ángulos: sal Buena difracción a 2.5Å: proteína Difracción débil a bajo ángulo a 4Å: proteína Difracción fuerte pero desordenada a 3.0Å: cristal de proteína múltiple 4

5 Vista del interior del PX Scanner en la cual se pueden apreciar los siguientes componentes: Panel de seguridad de rayos X. Interfaz del sistema. Ordenador del sistema. Generador de rayos X. Refrigerador de rayos X y CCD. Procesamiento in situ de imágenes con rayos X La fuente de rayos X Nova de alta intensidad está integrada en la base del sistema y proporciona un flujo de rayos X vertical. Una vez se ha generado una imagen óptica de la placa y del cristal potencial seleccionado para el estudio con rayos X in situ, la placa y el cristal se colocan directamente encima del haz de rayos X, que atraviesa verticalmente la placa horizontal y el cristal. La placa y el cristal se pueden inclinar hasta 6º utilizando el goniómetro para obtener imágenes escaneadas con rayos X. Un detector CCD de Agilent de 135 mm permite obtener los datos de difracción en la placa. Compatibilidad de la placa El PX Scanner es un dispositivo muy versátil, compatible con la mayoría de placas de cristalización, chips microfluídicos y configuraciones de contradifusión con formato SBS. 5

6 SuperNova SuperNova es el último sistema de difracción de proteína de Agilent Technologies. Es compacto y fácil de utilizar y proporciona información cristalográfica de excelente calidad gracias a un sistema que ofrece una fiabilidad óptima. SuperNova es el complemento ideal para el PX Scanner. Combinados, estos dos sistemas le ofrecen todo lo que necesita un laboratorio de cristalografía de proteínas. SuperNova aúna la microfuente de rayos X Nova de alta intensidad de Agilent con el detector rápido CCD Titan de alto rendimiento de 165 mm. La fuente de rayos X Nova con radiación de cobre, montada en un goniómetro de 4 círculos, proporciona una intensidad hasta tres veces superior a la de un generador de ánodo rotatorio de 5 kw con óptica y la misma calidad de información de un ánodo rotatorio microfocal. Plataforma kappa Gracias al goniómetro kappa de 4 círculos, el modelo SuperNova resulta especialmente adecuado para recogidas de datos rápidas basadas en cálculo de estrategia y para los experimentos de alta resolución en experimentos de faseado. El goniómetro kappa incorpora un dispositivo motorizado para ajustar la distancia entre la muestra y el detector para el estudio de proteínas con celdas grandes y un deflector de haz giratorio para facilitar el montaje del cristal utilizando dispositivos criogénicos. Dispositivos criogénicos opcionales El goniómetro SuperNova ha sido diseñado para que sea compatible con la mayoría de dispositivos de refrigeración de muestras criogénicos de flujo abierto, incluido el dispositivo de nitrógeno líquido de Agilent ( K). Además, SuperNova queda totalmente integrada en un armario a prueba de radiación, con bloqueo de seguridad y con un moderno diseño, que ocupa una superficie de 0,5 m 2 e incorpora el generador de rayos X, la interfaz del sistema, el ordenador del sistema y dos unidades compactas de refrigeración por agua. Para su instalación, solo se necesita una conexión de bajo voltaje a la red eléctrica y un suministro de agua. 6 SuperNova simplifica el proceso de montaje de las muestras. La configuración que aparece en la imagen incluye la segunda fuente opcional de rayos X

7 Excelente calidad y fiabilidad El completo sistema SuperNova incluye una mesa para la pantalla y el teclado y un dispositivo criogénico opcional Aplicaciones Molecular Replacement (MR) Screening Ligand binding SAD Phasing or Heavy Atom Phasing Small Molecules 7

8 Fuente de rayos X microfocal Nova Fuente de rayos X microfocal Nova SuperNova ha sido diseñada para funcionar con la fuente de rayos X microfocal Nova de alta intensidad y bajo consumo energético. Interior con óptica multicapa Hasta tres veces más intensa que un ánodo rotatorio de 5 kw y con más de 70 sistemas instalados, Nova es la fuente microfocal líder de ventas y más fiable del mercado en difracción de rayos X en monocristal. Este modelo combina una óptica multicapa de última generación con un tubo de rayos X microfocal que funciona a 50 W. Nova se alimenta a través de un generador de rayos X controlado por software y montado en la base del sistema SuperNova. Fuente de rayos X microfocal de 50 W y longitud de onda de cobre. Óptica multicapa de rayos X. Fuente de rayos X Nova Hasta tres veces más intensa que un ánodo rotatorio de 5 kw con óptica. Tamaño de haz aproximado de 250 micras. 8

9 Detector CCD Titan Detector CCD Atlas SuperNova incorpora el detector Titan, un rápido detector CCD de alto rendimiento de Agilent. Con un diámetro de 165 mm, Titan es el detector CCD con un solo chip y el más grande que existe hoy en día y resulta ideal para recopilar datos de alta resolución de proteínas con fine slicing. Diámetro del área activa: 165 mm. Ganancia: 24 e-/rayo X (Cu). Precisión: 18 bits. Velocidad: 0,28 s (ciclo de trabajo). Bajo nivel de ruido. Para los estudios que requieran una alta sensibilidad y una amplia área activa, SuperNova se puede configurar con el CCD Atlas de 135 mm. Diámetro del área activa: 135 mm. Ganancia: 65 e-/rayo X (Cu). Precisión: 18 bits. Velocidad: 0,28 s (ciclo de trabajo). Bajo nivel de ruido. Vista del goniómetro SuperNova 9

10 Software CrysAlis Pro de SuperNova SuperNova incluye el software CrysAlis Pro, el programa de recopilación y procesamiento de datos inteligente de Agilent para la cristalografía de proteínas. CrysAlis Pro ha sido diseñado con una interfaz de usuario gráfica muy fácil de utilizar y puede funcionar de modo automático, semiautomático o manual. Identificación automática del cristal Los módulos de software de identificación automática del cristal y estrategia de recopilación de datos son dos de los pilares de CrysAlis Pro. Para un cristal típico, se registra un experimento previo con una duración inferior a 5 minutos para evaluar la calidad del cristal. A partir de la primera imagen de datos, CrysAlis Pro evalúa automáticamente la calidad del cristal y proporciona al usuario información sobre la celda elemental, la resolución angular y el tiempo de exposición sugerido para la imagen. Software de estrategía más rápido Después del experimento previo, el sofisticado software estratégico CrysAlis Pro calcula automáticamente las condiciones óptimas para la recopilación de datos para obtener información completa y de gran calidad con la mayor rapidez posible. Todas las estrategias se calculan en función de la orientación específica del cristal y la celda elemental, y el usuario tiene el control absoluto para optimizar la recopilación de datos teniendo en cuenta varios objetivos, como la multiplicidad, el tiempo y la resolución. Los cálculos de estrategia son extremadamente rápidos y eficaces y permiten al usuario adaptar rápidamente las condiciones de recopilación de datos. Reducción de datos automática y simultánea Herramientas cristalográficas especializadas Además de las rutinas automáticas, CrysAlis Pro incluye cientos de herramientas y funciones especializadas para los cristales no estándar y problemáticos, como por ejemplo: Identificación en imagen única. Localización avanzada de la celda elemental. Visor de espacio recíproco. Determinación del grupo espacial. Twinning (Maclado). Dispositivo de control remoto (generadores de rayos X, dispositivos criogénicos). Fotografías axiales. Compatibilidad y licencias de software CrysAlis Pro produce datos automáticamente en formato MTZ y se comunica fácilmente con el conjunto CCP4 y con paquetes de reducción de datos de terceros, como MOSFLM, XDS y HKL2000. CrysAlis Pro se suministra con SuperNova, con una licencia para varias ubicaciones y varios usuarios. La reducción y el procesamiento de los datos se inicia automáticamente cuando empieza el proceso de recopilación de datos y los parámetros se ajustan con rutinas inteligentes para conseguir datos de la mejor calidad posible. La reducción de los datos se produce simultáneamente con la recopilación y, por lo tanto, los datos procesados siempre están disponibles y en la pantalla se puede consultar información en tiempo real sobre su calidad e integridad. Interfaz gráfica de usuario principal de CrysAlis Pro 10

11 Software CRYSTALEYES del PX Scanner Una vez cargada la placa multipocillo, la interacción entre el usuario y el PX Scanner se realiza únicamente a través del software CRYSTALEYES. Una interfaz gráfica muy fácil de utilizar CRYSTALEYES se puede utilizar en línea para controlar el PX Scanner o fuera de línea, para revisar datos registrados anteriormente. La interfaz gráfica de usuario, muy fácil de utilizar, emplea un esquema de la placa de cristalización para que el usuario pueda seleccionar los pocillos. En función del tipo de placa, se muestran una o más gotas, junto con una lista de todos los datos recopilados, ya sea por imágenes ópticas o por rayos X. A continuación, el usuario puede seleccionar cualquier parte de los datos que desee ampliar en la interfaz gráfica de usuario. Procesamiento de imágenes ópticas Seguridad del inicio de sesión y el almacenamiento de datos CRYSTALEYES gestiona una base de datos personalizada y sofisticada que emplea un sistema seguro de inicio de sesión para controlar el acceso a los datos personales y de grupo. Fácil exportación de los resultados Todos los resultados obtenidos con CRYSTALEYES se pueden exportar como un informe resumido en formato HTML o acceder a un análisis cristalográfico más detallado utilizando el software CrysAlis Pro de Agilent. Con CRYSTALEYES, el PX Scanner puede procesar ópticamente una imagen de toda la placa o de los pocillos o gotas que haya seleccionado el usuario. Todas las tareas se añaden a una cola en pantalla que permite seguir utilizando el PX Scanner en modo manual y tiempo real o en modo automático, sin vigilancia. Selección de objetos con el ratón para analizar con rayos X Mientras revisa las imágenes ópticas, puede añadir fácilmente los objetos que desee analizar in situ con rayos X haciendo clic en el objeto con el cursor del ratón. El software los colocará automáticamente en la cola de tareas, centrará el cristal en el haz de rayos X y recopilará los datos pertinentes. Una vez registradas, las imágenes de rayos X se pueden analizar con CRYSTALEYES para obtener la información siguiente: Interfaz gráfica de usuario principal de CRYSTALEYES en modo placa Límite de resolución angular de la difracción. Posibles parámetros de la celda elemental. 11

12 Especifi caciones técnicas Dimensiones del sistema mm PX Scanner y SuperNova Para obtener más información sobre los productos de rayos X de Agilent Technologies, póngase en contacto con nosotros: XRDsales@agilent.com Europa (Reino Unido): +44 (0) Norteamérica: Latinoamérica: Asia Pacífico (Hong Kong): Para ponerse en contacto con otras oficinas comerciales y distribuidores en todo el mundo, visite nuestra página web: Configuración sugerida del sistema (en mm) Requisitos ambientales Energía 610 mm 240/110 V (intercambiable) ± 10 %/16 A con protección de sobrecarga Suministro de agua (cuando sea necesario): fl ujo de 2 l/min necesario/ 3-5 bar/variación de 10 a 20 C/desagüe necesario Humedad relativa <80 % sin condensación Carga de peso Capaz de soportar el peso del sistema de 300 kg Temperatura C Consulte el manual del usuario del sistema para obtener la información más actualizada y completa sobre los requisitos. Vacuum pump v mm 810 mm 710 mm water supply water out v Vacuum pump v water supply water out v LT Option Electronics LT Option Ø SuperNova Monitor PX Scanner Monitor 640 Keyboard Keyboard Table Table door door Esta información está sujeta a cambios sin previo aviso. Agilent Technologies, Inc Impreso en EE.UU. el 7 de diciembre de 2010 SI-1617ES