SPR技术常见问题解析

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一、动力学分析中,结合常数 Ka、解离常数 Kd、亲和力常数 KD 分别代表什么?

动力学分析公式

结合常数 Ka: 代表复合物(RL)的形成速率,在 1M 的 R 和 L 下,每秒产生的复合物数量。
单位为 M-1S-1,一般从 103 到 107M-1S-1

解离常数 Kd: 反应了复合物的稳定性,每秒钟解离的复合物的百分比。
Kd=0.01S-1,即为每秒钟有1%的复合物解离,Kd 越大,解离越快。
单位为 S-1,一般在 10-2 至 10-5S-1

亲和力常数 KD: 反应了相互作用结合能力的大小,越小亲和力越高,Kd/Ka的比值,是平衡常数的倒数。
单位为 M,检测范围为 mM~pM。


二、SPR 可研究的生物分子范围?

蛋白质、DNA/RNA、 脂类 /脂质体/ 生物膜、多糖、多肽、小分子、全细胞/病毒/微生物

亲和力变化

钟鼎目前可以检测的亲和力范围:

① 亲和素-生物素结合: 10-14M;
② 强的抗原-抗体结合:10-8 ~10-10 M;
③ DNA 与蛋白的结合:10-8 ~10-10 M;
④ 较弱的抗原-抗体结合:10-6 ~10-7 M;
⑤ 蛋白与小分子结合:10-3 ~10-6 M。


三、SPR 的样品需要满足什么要求?

样品的均一性 蛋白理化性质 缓存液成分 亚型/标签类型
确保样品充分水溶,样品中没有任何沉淀、颗粒——保持样品处于均一的、不聚集的状态 纯度(>90%),蛋白浓度 >0.2mg/ml ,浓度越高越好;
明确等电点/分子量信息
分析物样品中不能含有甘油、蔗糖、咪唑等高折光的成分;
氨基偶联的配体溶液中不能含有tris、NaN3、甘氨酸等成分;
小分子需要知道有机溶剂信息
如果配体或分析物是抗体,请告知抗体亚型及抗体种类;
如果配体或分析物是蛋白,请告知标签类型

四、相比较 Octet,Biacore 检测具有哪些优势?

Biacore Octet
原理 表面等离子共振
Surface Plasmon Resonance(SPR)
生物层干涉
Bio-Layer Interferometry (BLI)
信号读取 折光率 波长位移
温控范围 4-40℃ 常温
进样方式 连续流动流体特性,分辨力更胜一筹,但是流路易堵塞,维护成本高 浸入式,维护成本低,但是样本易蒸发
分子量范围 无分子量检测下限 分子量检测下限 150Da
分析时间 1.5-2h/对 20min左右/对
通量 T200: 通量低 ; 8k: 高通量 相对通量较高
样品兼容性 对有机溶剂、折光性物质耐受性差 耐受性较好
分析成本 不可再生的方法做一个蛋白与多个抗体的模式成本占优势 可再生方法成本优势明显
分析上的优势 小分子检测更灵敏、准确 样本量大占优势;表位分析占优势
质控 QC 模块
法规收录 美国、日本药典、2020中国药典 2021年美国药典

五、SPR技术具有哪些特点?

(1)实时检测,能动态监测生物分子相互作用的全过程;
(2)无需标记样品,保持了分子活性;
(3)样品需要极少,一般一个表面仅需要 100μg 蛋白;
(4)检测过程方便快捷,灵敏度高;
(5)应用范围广泛;
(6)高质量的分析数据。


六、SPR检测可提供的信息?

(1)有无结合 (Yes or No);
(2)结合的特异性和选择性 (Specificity);
(3)两种分子的结合强度——亲和力 (Affinity);
(4)结合和解离的快慢和复合体的稳定性——动力学 (Kinetics);
(5)分子结合的温度与热力学特征 (Thermodynamics);
(6)目标分子活性含量的检测 (Concentration);
(7)能跟踪监控固定的配体的稳定性。


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