案例应用丨去垢剂条件下的质量光度测量

较小的分子（包括单个去垢剂分子）无法被MP检测到，因为它们散射的光量所提供的对比度信号低于检测阈值。当水溶液中的去垢剂浓度超过临界浓度时，去垢剂就会形成胶束，与单个去垢剂分子一样，较小的胶束（低于MP检测限）无法被检测到，可能会在MP测量中产生噪声。而较大的胶束可以直接被检测到，就像在MP中检测生物大分子一样，出现散射光斑，从而影响我们对于样本质量分布的判断。

然而，许多标准方案中会使用高浓度的去垢剂，这会导致胶束浓度过高，无法通过MP定量单个胶束的质量。并且当胶束遇到玻璃-水界面时，会检测到许多重叠信号，重叠信号将产生信号更强的噪声。下图中展示的就是典型的去垢剂噪音特征。在PBS缓冲液中两种浓度的去垢剂吐温20，纯的PBS（灰色）与添加了低浓度吐温20的PBS（0.003 mM，中蓝）和添加了高浓度吐温20的PBS（0.3 mM，深蓝）的直方图的叠加对比。浓度过高的去垢剂会形成与大分子产生的信号相似的形状，MP图像分析时就会将这些图案错误地解释为大分子落在了表面。但是这种噪音信号与大分子信号有显著的差别，在测量大分子时很少或几乎不会产生负值（与玻璃表面未完全结合），而噪声信号正值和负值的峰则是相当的。

因此，建议在尽可能低的去垢剂浓度下进行测量。在某些情况下，该浓度所对应的质量检测限仍然过大，无法用MP进行有意义的测量，或者去垢剂牢固地附着在蛋白质上，则可采用快速稀释配件，在去垢剂浓度低于蛋白质稳定性所需的最低浓度时对蛋白质进行MP检测。

有些蛋白质只有在去垢剂浓度达到一定程度时溶解，低于该浓度时就会形成大量聚集。MP是一种筛选溶解度条件的有利方法，因为它可以快速完成，而且使用的样品很少。聚合体可以很容易地从MP数据图中识别出来（下图）。

通常情况下，去垢剂在临界浓度以下会产生较低的背景，而在临界浓度以上背景会急剧增加。对于形成单一尺寸胶束的去垢剂，如DDM（正十二烷基-B-D-麦芽糖苷），背景强度会趋于平稳；如果胶束尺寸随浓度增加而增大，则背景强度会继续增加，如OG（辛基葡萄糖苷）（下图）。

临界浓度取决于缓冲液的pH值和离子强度、生物分子的性质等因素。因此，在实验条件下观察到的去垢剂的临界浓度可能与报告的该去垢剂在水中的临界浓度相差很大。这种变化在离子型去垢剂中尤为明显，如SDS（十二烷基硫酸钠）（下图上）。例如，去垢剂 CHAPS  (3-[(3-cholamidopropyl)dimethylammonio]-1-propanesulfonate)有两种不同的临界浓度（约7mM和32 mM），在第二个临界浓度以上形成的胶束大1.8倍（下图下）。

综上所述，MP能够在任何给定的实验条件下监测胶束的形成，可以优化去垢剂浓度。在实践操作中，测量临界浓度是困难的，并且我们通常在远高于临界浓度的情况下进行实验。MP就可以提供一种方便的方法来评估在精确实验条件下去垢剂在溶剂中对大分子的影响，就可以很容易地为我们的实验明确去垢剂临界浓度，建立最佳条件。