La diffusione biologica dei raggi X a piccolo angolo (SAXS) è una tecnica sperimentale che fornisce informazioni strutturali a bassa risoluzione sulle macromolecole. L'ondata di popolarità della tecnica è il risultato di recenti miglioramenti sia nel software che nell'hardware, consentendo la raccolta e l'analisi dei dati ad alto rendimento, riflesso nel numero crescente di linee di luce SAXS dedicate come BM29 presso l'ESRF, P12 all'EMBL di Amburgo e B21 alla Diamond Light Source.

Però, come per la maggior parte delle altre tecniche strutturali macromolecolari, il danno da radiazioni è ancora un fattore importante che ostacola il successo degli esperimenti. L'elevata percentuale di solventi dei campioni biologici SAXS significa che l'idrossile, i radicali idroperossilici e gli elettroni idrati sono prodotti in abbondanza dalla radiolisi dell'acqua quando viene irradiata con raggi X. Questi radicali possono quindi interagire con le molecole proteiche, portando infine all'aggregazione proteica, frammentazione o dispiegamento. Per di più, la repulsione molecolare dovuta alla carica proteica può anche ridurre la dispersione ad angoli bassi.

I metodi comuni utilizzati per ridurre i danni da radiazioni ai campioni biologici SAXS riguardano generalmente la limitazione dell'esposizione ai raggi X a un dato volume di campione. In modo analogo, È stato riportato che i campioni di crio-raffreddamento fino a 100 K per SAXS (cryoSAXS) aumentano la tolleranza alla dose dei campioni SAXS di almeno due ordini di grandezza.

Le applicazioni dei suddetti approcci di mitigazione del danno da radiazioni non sono in grado di aggirare completamente i suoi effetti dannosi, in particolare il cambiamento del profilo di scattering durante l'esperimento. È necessario determinare se due profili di diffusione sono simili in modo che il rumore possa essere ridotto facendo la media su curve simili.

Affinché gli esperimenti di ricercatori diversi siano intercomparabili, la progressione del danno da radiazioni è più utilmente tracciata in funzione della dose assorbita dal campione. RADDOSE-3D è un programma software gratuito e open source utilizzato per calcolare la distribuzione tridimensionale risolta nel tempo e nello spazio della dose assorbita da un cristallo proteico in un esperimento di cristallografia macromolecolare; però, non è disponibile alcun software equivalente per SAXS. Gli studi sui danni da radiazioni in SAXS quindi attualmente richiedono agli sperimentatori di parametrizzare correttamente l'esperimento e calcolare manualmente una singola stima della dose all'interno del campione.

In un articolo pubblicato da Brooks-Bartlett et al. [(2017), J. Sincrotrone. Rad. 24, doi:101107/S1600577516015083], vengono presentate le estensioni a RADDOSE-3D, che consentono il comodo calcolo delle dosi per esperimenti SAXS, riducendo l'onere di eseguire manualmente il calcolo. Inoltre, gli autori hanno creato un pacchetto di visualizzazione per valutare la somiglianza dei frame SAXS e hanno utilizzato questi strumenti per valutare l'efficacia di vari composti radioprotettivi per aumentare la tolleranza alle radiazioni del campione di proteina isomerasi di glucosio.