關(guān)于Affinité Instruments
Affinité Instruments由加拿大蒙特利爾大學(xué)知名教授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 InstrumentsP4SPR采用固定入射光角度,檢測入射光波長的改變。即:當(dāng)入射光的波長為某一個(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,使得檢測到的該波長的反射光能量急劇減少,對(duì)應(yīng)的入射波長即共振波長。
SPR的兩種檢測模式
SPR對(duì)附著在金膜表面敏感探測區(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,從而使共振波長發(fā)生位移。通過檢測共振波長隨時(shí)間的變化,P4SPR可以實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)檢測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
分子相互作用時(shí)共振波長隨之改變
P4SPR獲取信息
P4SPR檢測對(duì)象
P4SPR特點(diǎn)和優(yōu)勢
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。
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(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
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,測定出親和力為4.1 μM。
RDX是一種軍用高能zhayao,在軍事設(shè)施和試驗(yàn)場附近會(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(fù)雜的儀器設(shè)備。
P4SPR可以檢測出濃度低至1 pM的RDX污染,達(dá)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(fù)雜條件下的現(xiàn)場環(huán)境檢測。
P4SPR性能參數(shù)