Detección en tiempo real de la afinidad dinámica entre biomoléculas mediante la tecnología de resonancia de plasmones de superficie (SPR)

Summary

El presente estudio tiene como objetivo dilucidar el principio y la metodología de la tecnología de resonancia de plasmones de superficie (SPR), que encuentra aplicaciones versátiles en múltiples dominios. Este artículo describe la tecnología SPR, su simplicidad operativa y su notable eficacia, con el objetivo de fomentar una mayor conciencia y adopción de esta tecnología entre los lectores.

Abstract

La tecnología de resonancia de plasmón de superficie (SPR) es un método sensible y preciso para detectar virus, proteínas moleculares patógenas y receptores, determinar grupos sanguíneos y detectar adulteración de alimentos, entre otras detecciones biomoleculares. Esta tecnología permite la identificación rápida de posibles enlaces entre biomoléculas, lo que facilita un cribado rápido, fácil de usar y no invasivo de varios indicadores sin necesidad de etiquetado. Además, la tecnología SPR facilita la detección en tiempo real para el cribado de fármacos de alto rendimiento. En este programa, se presenta brevemente el campo de aplicación y los principios básicos de la tecnología SPR. El proceso de operación se describe en detalle, comenzando con la calibración del instrumento y la operación básica del sistema, seguido de la captura de ligandos y el análisis multiciclo del analito. Se elaboró la curva en tiempo real y los resultados experimentales de la unión de quercetina y calicosina a la proteína KCNJ2. En general, la tecnología SPR proporciona un método altamente específico, simple, sensible y rápido para el cribado de medicamentos, la detección en tiempo real de la farmacocinética relacionada, la detección de virus y la identificación ambiental y de seguridad alimentaria.

Introduction

La tecnología de resonancia de plasmón de superficie (SPR) es una técnica de detección óptica que elimina la necesidad de etiquetar el analito. Permite el monitoreo dinámico y en tiempo real de la afinidad de unión cuantitativa, la cinética y la termodinámica. Esta capacidad de alto rendimiento es altamente sensible y reproducible, lo que permite la medición de varias tasas de apertura, tasas de apagado y afinidad. Además, la pequeña cantidad de muestra requerida mejora aún más la utilidad de este método ^1,2. El método de detección biomolecular de respues....

Protocol

NOTA: La curva completa de detección experimental indica que el proceso experimental se puede clasificar en ocho etapas distintas.

1. Preparación de muestras y tampones

1. Prepare los chips sensores antes del experimento.
   1. Tratar las patatas fritas con la solución de piraña (30% H₂O₂: H₂SO₄=1:3; v/v) durante 2 min. Posteriormente, limpie a fondo el chip con una gran cantidad de agua desionizada y luego sumérjalo en etanol anhidro, permitiendo que se seque de forma natural.
   2. A continuación, remoje el chip durante la noch....

Results

Para determinar si la proteína está fija en la superficie del chip, se utiliza la ordenada (señal de respuesta) del mapa del sensor SPR (Figura 1), mientras se obtiene el desplazamiento angular de la curva SPR. La Figura 2 y la Figura 3 muestran la curva SPR de la interacción entre la quercetina y la calicosina con la proteína recombinante KCNJ2 en la superficie inmovilizada de la proteína recombinante KCNJ2 después de la reducción .......

Discussion

El ciclo de análisis SPR se divide en cuatro etapas. La primera etapa, la línea de base, implica la inyección del tampón. A continuación se encuentra la segunda etapa, la captura de ligandos. El chip sensor COOH se activa con EDC/NHS (1:1) a un caudal de 20 μL/min. A continuación, el chip se desactiva utilizando clorhidrato de etanolamina-NaOH 1 M a un caudal de 20 μL/min. Pasando a la tercera etapa, el método del analito multiciclo. El analito se inyecta en el canal a un caudal de 20 μL.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Clorhidrato de carbodiimida de 1-etil-3-(3-dimetilaminopropilo) (EDC)	Reactivo de Nan Jing,Nanjing,China	C08296594
Etanol anhidro	Merck Chemical Technologies Ltd., Shanghai, China	459836
Solución de normalización	BIK Chemical Technologies Ltd., Shanghai, China	49781
Solución de bloqueo	Bosheng Biotechnology Co., Ltd., Shanghái, China	110050
Ácido bromoacético	Merck Chemical Technologies Ltd., Shanghái, China	17000
Calycosin	Push Bio-technology Co., Ltd., Chengdu, China	PU0124-0025
Dextran	Canspec Scientific Instruments Co., Ltd., Shanghai, China	PM10036
Epiclorhidrina	Merck Chemical Technologies Ltd., Shanghai, China
Clorhidrato de etanolamina	Yuanye Biotech Co., Ltd., Shanghái, China	S44235
Glicina-HCl	Merck Chemical Technologies Ltd., Shanghái, China	G2879
H2O2	Merck Chemical Technologies Ltd., Shanghái, China	3587191
H2SO4	Zona de desarrollo industrial de alta tecnología de Nantong, China	2020001150C
HEPES	Xiya Reactivo Co., Ltd., Shandong, China	S3872
KCNJ2 (humano) Proteína recombinante	Abnova, West Meijie Technology Co., Ltd., Pekín, China	H00003759-Q01
MUOH	Jizhi Biochemical Technology Co., Ltd., Shanghai, China	M40590
NaOH	Merck Chemical Technologies Ltd., Shanghai, China	SX0603
N-hidroxisuccinimida (NHS)	Yuanye Biotech Co., Ltd., Shanghai, China	S13005
OpenSPRTM	Nicoya
Quercetin	Push Bio-technology Co., Ltd., Chengdu, China	PU0041-0025
Chip sensor COOH	Acetato
	Merck Chemical Technologies Ltd., Shanghai, China	229873