پراکندگی پرتو ایکس با زاویه کوچک (SAXS) یکی از روش های مهم برای تجزیه و تحلیل تغییرات ساختاری و ساختاری ماکرومولکول های بیولوژیکی در محلول است. زاویه کوچکاشعه ایکسپراکندگی معمولاً برای بررسی تاخوردگی پروتئین، تعامل و انعطاف پذیری و همچنین برای مطالعه ساختار کمپلکس های ماکرومولکولی و پاسخ ساختاری آنها به تغییرات در شرایط خارجی استفاده می شود. وضوح فضایی SAXS به طور کلی در ده ها آنگستروم است. در مقایسه با سایر روشهای شناسایی (مانند کریستالوگرافی ماکرومولکولی، طیفسنجی تشدید مغناطیسی هستهای، یا میکروسکوپ کرایوالکترون)، وضوح پایینتر میتواند عمدتاً شکل و اندازه ذرات را بدست آورد. در دستگاههای تشعشع سنکروترون مدرن، ایستگاههای خط اختصاصی برای پراکندگی زاویهای کوچک میتوانند دادههای باکیفیت را در چند میلیثانیه بهدست آورند، بنابراین آزمایشهای حلشده با زمان را علاوه بر آزمایشهای معمولی ممکن میسازند.
اشعه ایکس با زاویه کوچکآزمایش های پراکندگی را می توان در محلول های رقیق انجام داد و معمولاً به آماده سازی نمونه خاصی نیاز ندارد. برای مطالعه ساختاری آنالیز شکل، محلول به طور کلی نیاز به خالص سازی و تک پراکندگی بالایی دارد، اما نیازی به منجمد شدن و متبلور شدن ندارد. بنابراین SAXS برای غربالگری با توان عملیاتی بالا در شرایط محلول مختلف بسیار کاربردی است. اطلاعات به دست آمده توسط SAXS همچنین می تواند مکمل سایر تکنیک های مشخصه سازی ساختاری باشد، بنابراین در سری جامع تست های خصوصیات که اغلب می توانند اطلاعات جامع و دقیقی در مورد سیستم های ماکرومولکولی به دست آورند، بسیار مهم است.
در تست SAXS، یک رنگ تک رنگ، بسیار همسان پرتو اشعه ایکستوسط مولکول های بزرگ حل شده در حلال پس از عبور از نمونه پراکنده می شود. این مولکول ها معمولاً مانند کریستال ها آرایش تناوبی منظم و ایستا ندارند، اما به طور تصادفی و جهت دار در حلال توزیع می شوند. بنابراین پرتوهای ایکس پراکنده یک سیگنال پراکنده در نزدیکی پرتو اصلی به جای یک سیگنال پراش تیز مانند یک نمونه کریستالی تولید می کنند. توزیع زاویه ای شدت پراکندگی زاویه کوچک به طور مستقیم با ساختار ذرات جهانی مرتبط است که می تواند برای تعیین اطلاعات ساختار استفاده شود. اگر نمونه یک محلول ذرات رقیق در شرایط استاندارد باشد، الگوی پراکندگی همسانگرد است، یعنی آزیموت متوسط می شود.
سیگنال پراکنده با زاویه کوچک ثبت شده توسطآشکارسازنه تنها سیگنال پراکنده شده از ماکرومولکول، بلکه سیگنال حلال، دستگاه نمونه و ابزار SAXS را نیز شامل می شود. بنابراین، با کم کردن سیگنال پراکنده محلول بافر، یعنی با کم کردن آن از منحنی شدت نرمال شده محلول نمونه، می توان سیگنال پراکنده شده از بیوماکرومولکول های محلول در حلال را که با I(s) نشان داده می شود، به دست آورد. پراکندگی ازاشعه ایکستوسط ذرات و پوسته هیدراته آنها. شدت پراکندگی با معادله برداری s=4πsinθ/λ بیان می شود که λ طول موج پرتو ایکس فرودی و 2θ زاویه پراکندگی است.
برای محلول های رقیق شده (غلظت ذرات معمولاً کمتر از 1٪ است)، معمولاً هیچ برهمکنشی بین ذرات وجود ندارد، بنابراین شدت های مختلف پراکندگی (فاکتورهای شکل) به ساختار خود ذرات مربوط می شود. برای محلول های بسیار غلیظ، برهمکنش های بین مولکولی اضافی نیز می توانند در سیگنال های پراکنده با زاویه کوچک (به نام عوامل ساختاری) منعکس شوند که عمدتاً جفت شدن ذرات را در مکان های مختلف منعکس می کنند. سهم عوامل ساختاری در سیگنال پراکنده، که معمولا در ناحیه زاویه کوچک منحنی پراکندگی منعکس می شود، می تواند برای مطالعه برهمکنش بین ذرات استفاده شود. اما اگر قرار است اطلاعات مربوط به ساختار ذرات مطالعه شود، باید این اثر حذف شود. در مطالعات ساختاری، غلظت محلول معمولاً باید به اندازه کافی کم باشد که سهم فاکتور ساختاری ناچیز باشد، اما برای دریافت سیگنال پراکنده به اندازه کافی قوی باید غلظت خاصی تضمین شود. روش معمول آزمایش در غلظت های مختلف محلول نمونه و سپس برون یابی به محلول های رقیق شده بی نهایت است.