Оптические методы исследования широко распространены в современной лабораторной практике. Научно-исследовательский центр в своей практике использует оптические методы для дополнительной характеризации белковых молекул. Среди основных методов оценки вторичной и третичной структуры белка используются круговой дихроизм, спектрофлуориметрия и динамическое рассеивание света.

Круговой дихроизм (КД, circular dichroism CD) используется для определения вторичной структуры биомолекул. Анализ по спектрам кругового дихроизма заключается в измерении разниц в поглощении левовращающей и правовращающей составляющих циркулярно поляризованного света, которое проявляется в молекулах, которые содержат один или более хиральный хромофор (светопоглощающие группы). После получения спектров, проводится математическая обработка с использованием информационных порталов, в результате чего определяются следующие параметры: α – спираль, β – слой, повороты и неупорядоченная структура. Типовые спектры кругового дихроизма представлены на рисунке.

Квантовый выход флуоресценции используется для определения особенностей строения третичной структуры белка и уточнения пространственного расположения отдельных аминокислотных остатков. В качестве сравнения используется раствор чистого тирозина. При поверхностном положении тирозина в молекуле образца, квантовый выход образца сравним или выше квантового выхода флюоресценции тирозина, при его расположении внутри молекулы, происходит тушение флуоресценции. Типовые спектры флуоресценции представлены на рисунке.

Метод динамического лазерного светорассеяния (ДЛС, ДРС, DLS) основан на анализе временной автокорреляционной функции флуктуации интенсивности рассеянного излучения. При дальнейшей обработке результатов измерений становится возможным получение значений распределения частиц по размерам. Для получения хорошо воспроизводимых результатов методом ДРС необходимо подобрать концентрации растворов таким образом, чтобы получить приемлемое соотношение «сигнал – шум», а также избежать многократного рассеяния на детекторе. Определение оптимального диапазона концентраций необходимо производить для каждого образца, т.к. конкретный рабочий диапазон размеров частиц будет зависеть не только от возможностей метода, но и от природы самого исследуемого препарата. В результате определяются следующие параметры: средний гидродинамический диаметр (d_H, нм), индекс полидисперности (PDI) и диаметр основного пика (d_peak,нм).