SPR检测案例

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一、仪器和试剂耗材

1、仪器:Biacore
2、试剂与耗材:CM5 Sensor 、氨基偶联试剂盒、醋酸钠缓冲溶液(pH4.0/pH4.5/pH5.0)、10x PBS-P+、96 孔板、96 孔板封口膜。

二、SPR 实验原理简介

Biacore 系统基于表面等离子共振技术(SPR),实时记录分子结合和解离过程中传感芯片表面分子质量发生的变化,从而实时地监测分子间的相互作用。为了研究两个分子之间的相互作用,其中一个分子被固定到芯片表面上(Ligand),而另一个分子(analyte)以溶液的形式连续流过芯片表面,检测器能实时检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离过程,并以 SPR 响应值的形式显示。

spr实验原理图

1、全内反射的条件下,入射光造成薄金层等离子体发生共振,导致反射光在某一特定角度(SPR 角)能量低至几乎为零。

2、SPR 角对金膜溶液测 100-200 nm 范围内的折光率变化非常灵敏。

3、分子间可逆的结合/解离造成金膜附近折光率的实时变化,这一现象被Biacore 实时记录。

4、Biacore 类似一个高精度的光学天平,通过 SPR 原理放大信号,能检测芯片表面 1pg/mm2 的物质变化。


spr检测芯片表面物质变化 spr检测芯片表面物质变化

将蛋白氨基偶联到芯片上后,分析物小分子注射到芯片表面和蛋白结合产生结合信号,停止注射后从小分子从芯片解离,信号回到基线。


三、实验流程

1、实验样品

(1)蛋白样品

名称 分子量 规格
蛋白 A 50 kDa 0.5mg/mL*1 mL

(2)待测物样品

名称 分子量 规格
小分子 B 530.34 0.5mg*2

2、实验方法

拟采用氨基偶联法进行蛋白固定;
蛋白偶联缓冲溶液:1.0×PBS-P+(pH7.4)
互作缓冲溶液:1.0×PBS-P+(pH 7.4),5% (v/v) DMSO

2.1 蛋白偶联

(1) 将运行缓冲液 (200 mL 1×PBS Buffer)、水瓶、废液瓶分别放置在左右托盘中,并插入相应的进液管。
(2) 手持 CM5 芯片,有字的一面朝上。按照芯片上的箭头方向,将芯片轻轻推入卡槽,最后合上芯片舱的舱门。
(3) 用 1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基) 碳二亚胺 (EDC,Cytiva) 和 N-羟基琥珀酰亚胺 (NHS,Cytiva) 以 10 μL/min 的流速激活芯片 4 号通道。
(4) 将配体蛋白用醋酸钠稀释至 200 μg/mL,以 10 μL/min 的流速将蛋白固定在芯片的 4 通道,生成偶联图。
(5) 用乙醇胺以 10 μL/min 的流速封闭通道。

2.2 蛋白与待测物相互作用测试

(1)溶剂校正:

待测物的运行缓冲液选用含 5% DMSO 的 1×PBS-P+,将系统左侧托盘中的原运行缓冲液换成含 5% DMSO 的 1×PBS-P+,并插入相应的进液管。按照下表混合 4.5% 和 5.8% 母液配置 5% DMSO 浓度校正曲线:

Buffer/Vial 1 2