近年来,二次谐波(SHG)显微镜已成为结构生物学领域检测蛋白质晶体的有用工具。倍频,即光的倍频,是一种特定于缺乏反转中心的晶体介质的过程。通过理论模型和实验数据,估计约84%的已知蛋白质晶体结构使用当前的SHG显微镜仪器可以检测到SHG信号。扩大这一覆盖范围对结构生物学家极为有用,他们定期筛选整个96孔板,数百种结晶条件,以寻找衍射质量的蛋白质晶体。研究了一系列SHG活性染料,包括孔雀石绿(MG)和反式-4-[4-(二甲氨基)苯乙烯基]-1-甲基吡啶碘化物(DMI),以评估它们在具有不同固有SHG活性的广泛蛋白质晶体上增强非线性光学(NLO)响应的能力。MG和DMI被证明可以增强四方(P43212)溶菌酶晶体的SHG活性,这种蛋白质通常很少或没有SHG信号。通过插入MG和DMI,分别实现了约16000倍和20倍溶菌酶的SHG增强。这些结果与基于两种染料对称性和结构差异的预测一致。在结晶孔中加入MG染料后,用溶菌酶晶体的SHG延时图像研究染料嵌入和吸收的动力学。动力学结果表明,在接触染料的几分钟内,SHG活性很容易明显增加。这些结果表明,在提高蛋白质晶体检测的SHG显微镜覆盖率方面取得了重大进展。