應用領域 | 醫(yī)療衛(wèi)生,環(huán)保,食品/農產品,化工,生物產業(yè) |
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關于Affinité Instruments
Affinité Instruments由加拿大蒙特利爾大學教授Jean-Fran?ois Masson于2015年創(chuàng)辦。
Affinité Instruments與多所高校、研究機構和企業(yè)建立合作關系。
表面等離子體共振(Surface plasmon resonance, SPR)
SPR技術迄今已有30年的應用歷史,作為分子相互作用檢測技術,有優(yōu)異的準確性、穩(wěn)定性和高重復性。
SPR技術工作原理如左圖所示,將一個生物分子(配體)固定在芯片金膜表面,與之相互作用的另一個分子(分析物)溶液流過金膜表面。
SPR檢測示意圖
與傳統(tǒng)SPR固定入射光波長,檢測入射光角度的改變不同,Affinité Instruments P4SPR采用固定入射光角度,檢測入射光波長的改變。即:當入射光的波長為某一個值時,入射光全內反射產生的消逝波與金膜表面等離子體波的頻率與波矢相等,兩者發(fā)生共振即SPR現(xiàn)象,此時能量從光子轉移到金膜表面等離子體,使得檢測到的該波長的反射光能量急劇減少,對應的入射波長即共振波長。
SPR的兩種檢測模式
SPR對附著在金膜表面敏感探測區(qū)域的介質的折射率非常敏感,當溶液中的分析物與固定在金膜表面的配體結合時,引起金膜表面介質的折射率發(fā)生改變,從而使共振波長發(fā)生位移。通過檢測共振波長隨時間的變化,P4SPR可以實時動態(tài)檢測溶液中分析物與配體結合、解離整個過程的變化。
共振波長
分子相互作用時共振波長隨之改變
P4SPR獲取信息
P4SPR檢測對象
P4SPR特點和優(yōu)勢
P4SPR入射光無需穿過樣品:即使是血液、細胞粗提液等復雜不透明樣本也可以檢測。
4通道微流體可靈活組合:3+1、2 x 2或1 x 4模式,通過參比通道提高數(shù)據的準確度和重復性。
P4SPR數(shù)據的變異系數(shù)小于2.2%,保證了數(shù)據的重復性。
P4SPR采用光學設計使設備更加緊湊和堅固,易于攜帶和維護。
P4SPR易于操作:培訓10 min即可獨立實驗。
芯片價格低,可重復使用,降低使用成本。
P4SPR可與其它分析技術(HPLC、MS等)整合。
P4SPR應用案例:蛋白與小分子結合
CD36跨膜蛋白胞外區(qū)可以直接結合信息素小分子。
信息素是一類分子量在100-500 Da之間的小分子化合物。
CD36胞外區(qū)蛋白通過His Tag固定到SPR芯片上,注入不同的信息素分子即可測定兩者的親和力。
使用一張SPR芯片測定了9種不同的信息素分子,獲得了從0.64-106 µM的不同親和力數(shù)據。
P4SPR應用案例:蛋白與核酸結合
P4SPR應用案例:環(huán)境檢測
乳糖操縱子(LacO)是存在于大腸桿菌基因組中的一段DNA序列,負責調控大腸桿菌中的乳糖代謝。DNA結合蛋白(LacI)是控制乳糖操縱子的關鍵乳糖阻遏物。
硫醇化的LacO DNA固定到金薄膜芯片上,依次注入不同濃度(5,20,50,100和200 nM)的LacI蛋白,獲得結合曲線,計算得到親和力為6.4±1.2 nM。符合基于LacI的轉錄抑制蛋白的文獻報道值。
成功地展出乳糖操縱子DNA與其阻遏蛋白的結合相互作用;P4SPR系統(tǒng)也可考察其他生物系統(tǒng),如DNA-DNA,RNA以及適體對,可以幫助科研人員更好地了解結合并揭示生物通路中的功能。
P4SPR應用案例:蛋白與蛋白結合
EB病毒誘導基因3(EBI3)是復合細胞因子IL-27和IL-35的組成部分之一。
EBI3基因編碼表達一個34 kDa的可溶蛋白,通過介導IL-6的trans-signaling功能發(fā)揮作用。
EBI3可以與IL-6發(fā)生直接相互作用。
將EBI3固化到金薄膜芯片上,注入IL-6蛋白時,檢測到了3.5 nm的SPR信號變化;注入IL-11對照蛋白時,僅檢測到0.8 nm的背景SPR信號變化。由此證明EBI3蛋白與IL-6蛋白可以發(fā)生直接相互作用。
通過注入不同濃度的IL-6蛋白,獲得EBI3和IL-6結合曲線,測定出親和力為4.1 µM。
RDX是一種高能zhayao,在軍事設施和試驗場附近會存在RDX殘留,對附近水源造成污染。因此需要開發(fā)一種簡單、快速檢測RDX污染的方法。傳統(tǒng)基于HPLC的檢測方法需要使用復雜的儀器設備。
P4SPR可以檢測出濃度低至1 pM的RDX污染,達到了與HPLC相同的檢測靈敏度。
P4SPR體積輕巧,可隨身攜帶,可以使用USB供電,非常適合復雜條件下的現(xiàn)場環(huán)境檢測。
P4SPR性能參數(shù)