Biologisk liten vinkel röntgenspridning (SAXS) är en experimentell teknik som ger strukturell information med låg upplösning om makromolekyler. Ökningen av teknikens popularitet är ett resultat av de senaste förbättringarna av både programvara och hårdvara, möjliggör insamling och analys av data med hög genomströmning, återspeglas i det ökande antalet dedikerade SAXS -strållinjer som BM29 vid ESRF, P12 på EMBL Hamburg och B21 på Diamond Light Source.

Dock, som för de flesta andra makromolekylära strukturtekniker, strålningsskador är fortfarande en viktig faktor som hindrar experimentens framgång. Den höga lösningsmedelsandelen av biologiska SAXS -prover innebär att hydroxyl, hydroperoxylradikaler och hydrerade elektroner produceras i överflöd av radiolys av vatten när det bestrålas med röntgenstrålar. Dessa radikaler kan sedan interagera med proteinmolekylerna, slutligen leder till proteinaggregation, fragmentering eller utveckling. Vidare, molekylär avstötning på grund av proteinladdning kan också minska spridningen vid låga vinklar.

Vanliga metoder som används för att minska strålskador på biologiska SAXS-prover handlar i allmänhet om att begränsa röntgenexponeringen till en given volym prov. På ett analogt sätt, kryokylningsprover ner till 100 K för SAXS (cryoSAXS) har rapporterats öka dostoleransen för SAXS-prover med minst två storleksordningar.

Tillämpningar av ovanstående metoder för minskning av strålskador kan inte helt kringgå dess skadliga effekter, särskilt förändringen av spridningsprofilen under hela experimentet. Det är nödvändigt att avgöra om två spridningsprofiler är lika så att brus kan minskas genom medelvärde över liknande kurvor.

För att experiment av olika forskare ska vara jämförbara, utvecklingen av strålningsskador spåras mest användbart som en funktion av den dos som absorberas av provet. RADDOSE-3D är ett gratis och öppen källkodsprogram som används för att beräkna tids- och rymdupplöst tredimensionell fördelning av den dos som absorberas av en proteinkristall i ett makromolekylärt kristallografiförsök; dock, det finns ingen motsvarande programvara tillgänglig för SAXS. Strålningsskadestudier i SAXS kräver således för närvarande att experimenterarna parametrerar experimentet korrekt och manuellt beräknar en enda uppskattning av dosen i provet.

I ett papper publicerat av Brooks-Bartlett et al. [(2017), J. Synchrotron. Rad. 24, doi:101107/S1600577516015083], tillägg till RADDOSE-3D presenteras, som möjliggör en bekväm beräkning av doser för SAXS -experiment, minska bördan för att manuellt utföra beräkningen. Dessutom, författarna har skapat ett visualiseringspaket för att bedöma likheten mellan SAXS -ramar och använt dessa verktyg för att bedöma effekten av olika radioskyddande föreningar för att öka strålningstoleransen för glukosisomerasproteinprovet.