P4SPR新一代分子相互作用分析儀

關(guān)于Affinité Instruments

Affinité Instruments由加拿大蒙特利爾大學(xué)教授Jean-Fran?ois Masson于2015年創(chuàng)辦。

Affinité Instruments與多所高校、研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)建立合作關(guān)系。

表面等離子體共振（Surface plasmon resonance, SPR）

SPR技術(shù)迄今已有30年的應(yīng)用歷史，作為分子相互作用檢測(cè)技術(shù)，有優(yōu)異的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和高重復(fù)性。

SPR技術(shù)工作原理如左圖所示，將一個(gè)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(gè)分子（分析物）溶液流過金膜表面。

SPR檢測(cè)示意圖

與傳統(tǒng)SPR固定入射光波長(zhǎng)，檢測(cè)入射光角度的改變不同，Affinité Instruments P4SPR采用固定入射光角度，檢測(cè)入射光波長(zhǎng)的改變。即：當(dāng)入射光的波長(zhǎng)為某一個(gè)值時(shí)，入射光全內(nèi)反射產(chǎn)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(shí)能量從光子轉(zhuǎn)移到金膜表面等離子體，使得檢測(cè)到的該波長(zhǎng)的反射光能量急劇減少，對(duì)應(yīng)的入射波長(zhǎng)即共振波長(zhǎng)。

SPR的兩種檢測(cè)模式

SPR對(duì)附著在金膜表面敏感探測(cè)區(qū)域的介質(zhì)的折射率非常敏感，當(dāng)溶液中的分析物與固定在金膜表面的配體結(jié)合時(shí)，引起金膜表面介質(zhì)的折射率發(fā)生改變，從而使共振波長(zhǎng)發(fā)生位移。通過檢測(cè)共振波長(zhǎng)隨時(shí)間的變化，P4SPR可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)溶液中分析物與配體結(jié)合、解離整個(gè)過程的變化。

共振波長(zhǎng)

分子相互作用時(shí)共振波長(zhǎng)隨之改變

P4SPR獲取信息

P4SPR檢測(cè)對(duì)象

P4SPR特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

P4SPR入射光無需穿過樣品：即使是血液、細(xì)胞粗提液等復(fù)雜不透明樣本也可以檢測(cè)。

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(jù)的準(zhǔn)確度和重復(fù)性。

P4SPR數(shù)據(jù)的變異系數(shù)小于2.2%，保證了數(shù)據(jù)的重復(fù)性。

P4SPR采用光學(xué)設(shè)計(jì)使設(shè)備更加緊湊和堅(jiān)固，易于攜帶和維護(hù)。

P4SPR易于操作：培訓(xùn)10 min即可獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。

芯片價(jià)格低，可重復(fù)使用，降低使用成本。

P4SPR可與其它分析技術(shù)（HPLC、MS等）整合。

P4SPR應(yīng)用案例:蛋白與小分子結(jié)合

CD36跨膜蛋白胞外區(qū)可以直接結(jié)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(cè)定兩者的親和力。

使用一張SPR芯片測(cè)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(jù)。

P4SPR應(yīng)用案例:蛋白與核酸結(jié)合

P4SPR應(yīng)用案例:環(huán)境檢測(cè)

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(fù)責(zé)調(diào)控大腸桿菌中的乳糖代謝。DNA結(jié)合蛋白（LacI）是控制乳糖操縱子的關(guān)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(jié)合曲線，計(jì)算得到親和力為6.4±1.2 nM。符合基于LacI的轉(zhuǎn)錄抑制蛋白的文獻(xiàn)報(bào)道值。

成功地展出乳糖操縱子DNA與其阻遏蛋白的結(jié)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(duì)，可以幫助科研人員更好地了解結(jié)合并揭示生物通路中的功能。

P4SPR應(yīng)用案例:蛋白與蛋白結(jié)合

EB病毒誘導(dǎo)基因3（EBI3）是復(fù)合細(xì)胞因子IL-27和IL-35的組成部分之一。

EBI3基因編碼表達(dá)一個(gè)34 kDa的可溶蛋白，通過介導(dǎo)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(shí)，檢測(cè)到了3.5 nm的SPR信號(hào)變化；注入IL-11對(duì)照蛋白時(shí)，僅檢測(cè)到0.8 nm的背景SPR信號(hào)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(jié)合曲線，測(cè)定出親和力為4.1 µM。

RDX是一種高能zhayao，在軍事設(shè)施和試驗(yàn)場(chǎng)附近會(huì)存在RDX殘留，對(duì)附近水源造成污染。因此需要開發(fā)一種簡(jiǎn)單、快速檢測(cè)RDX污染的方法。傳統(tǒng)基于HPLC的檢測(cè)方法需要使用復(fù)雜的儀器設(shè)備。

P4SPR可以檢測(cè)出濃度低至1 pM的RDX污染，達(dá)到了與HPLC相同的檢測(cè)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(fù)雜條件下的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)。

P4SPR性能參數(shù)