化学反应早已不是把一个烧瓶里的溶液倒入另一个烧瓶然后观察那么简单了，现代实验技术已经可以将反应的尺度大大缩小，其原因之一是减少对反应原料的需求，而另一个关键原因在于：由于两种流体完全混合需要的时间由反应分子的扩散速率和反应体积决定，因此越小的反应体积会使测量流体反应速率的时间分辨率越高。
测量蛋白质折叠的反应动力学是一个持续了多年的热点，这是因为氨基酸序列怎样最快地折叠成立体的具有生物学功能的构型，是很多科学家一直都很感兴趣的基本课题。由于微流体技术可以方便地改变目标蛋白质分子的化学环境，从而为触发其折叠反应提供了时间参考，因此成为研究蛋白质折叠最重要的手段之一。但是，目前常规的流体混合器的混合时间高于8微秒，这显然限制了观察比这一时间尺度更快的反应，很多小型蛋白质分子的折叠时间要比这个时间尺度更快，就无法用这个办法准确测量。
最近，美国加州大学伯克利分校化学系的Evan R. Williams教授与其研究生Daniel N. Mortensen组成的团队，研发出了一种更快的流体混合反应器，能够精确测量反应时间为1微秒的快速反应，这相对于之前的混合反应器显然是一个巨大的突破。（Ultrafast (1 μs) Mixing and Fast Protein Folding in Nanodrops Monitored by Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/jacs.5b13081）
该团队使用了一种名为Theta玻璃流体发射器的设备，其中的核心组件是一根双管玻璃毛细管，其横截面看起来像希腊字母Theta。该设备能够将两种溶液混合，使其在离子化过程中融为一体，并形成纳米尺寸的液滴，这些液滴随后被研究人员发送到质谱仪用于分析。在实验中，其中一种溶液包含蛋白质，其折叠时间常数已知，而另一种溶液含有乙酸铵，用于提高液滴的pH值，于是这两种溶液混合时触发蛋白质的折叠反应。
从得到的质谱的电荷状态分布，该团队的研究人员能够测定蛋白质折叠反应的程度。结合这个信息和该蛋白质的已知折叠时间常数，他们可以计算出液滴的寿命，进而再利用这一参数测量未知反应的反应动力学。
例如，该团队测量了β发夹肽结构的折叠时间常数为2.2微秒，这是迄今为止使用快速混合技术观察到的最快反应速率。
“这种双通道的纳米尺度电喷射技术使得人们可以对生物物质的快速反应进行前所未有的观察，”新西兰奥克兰大学的质谱学家Peter Derrick说。“我预测，该技术将被广泛使用。”不过他也指出，该实验流程中还没有实现简易化，其所需的技术要求对于目前的大多数生物实验室来说还太高。
1. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/jacs.5b13081
2. http://acssandiego2016.cenmag.org/mixing-device-lets-researchers-measure-reactions-as-fast-as-1-microsecond/