Yüzey Plazmon Rezonansı (SPR) Teknolojisi Kullanılarak Biyomoleküller Arasındaki Dinamik Afinitenin Gerçek Zamanlı Tespiti

Wenqiao An; Zhihao Sun; Pengmei Guo; Xiaobo Wang; Sanyin Zhang

doi:10.3791/65946

Method Article

Yüzey Plazmon Rezonansı (SPR) Teknolojisi Kullanılarak Biyomoleküller Arasındaki Dinamik Afinitenin Gerçek Zamanlı Tespiti

DOI:

10.3791/65946

⸱

September 29th, 2023

Wenqiao An*¹ , Zhihao Sun*¹ , Pengmei Guo² , Xiaobo Wang²^,³ , Sanyin Zhang²^,³

¹School of Basic Medical Sciences, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, ²Innovative Institute of Chinese Medicine and Pharmacy, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, ³Research Institute of Integrated Traditional Chinese Medicine and Western Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, birden fazla alanda çok yönlü uygulamalar bulan yüzey plazmon rezonansı (SPR) teknolojisinin ilkesini ve metodolojisini aydınlatmayı amaçlamaktadır. Bu makale, okuyucular arasında bu teknolojinin daha geniş bir şekilde bilinmesini ve benimsenmesini teşvik etmek amacıyla SPR teknolojisini, operasyonel basitliğini ve olağanüstü etkinliğini açıklamaktadır.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yüzey plazmon rezonansı (SPR) teknolojisi, diğer biyomoleküler tespitlerin yanı sıra virüsleri, patojenik moleküler proteinleri ve reseptörleri tespit etmek, kan gruplarını belirlemek ve gıda tağşişini tespit etmek için hassas bir hassas yöntemdir. Bu teknoloji, biyomoleküller arasındaki potansiyel bağlanmanın hızlı bir şekilde tanımlanmasına olanak tanıyarak, etiketlemeye gerek kalmadan çeşitli göstergelerin hızlı ve kullanıcı dostu, invaziv olmayan taramasını kolaylaştırır. Ek olarak, SPR teknolojisi, yüksek verimli ilaç taraması için gerçek zamanlı algılamayı kolaylaştırır. Bu programda SPR teknolojisinin uygulama alanı ve temel prensipleri kısaca tanıtılmaktadır. İşlem süreci, cihaz kalibrasyonu ve temel sistem çalışması ile başlayarak, ardından ligand yakalama ve analitin çok döngülü analizi ile ayrıntılı olarak özetlenmiştir. Kuersetin ve kalikosinin KCNJ2 proteinine bağlanmasının gerçek zamanlı eğrisi ve deneysel sonuçları detaylandırıldı. Genel olarak, SPR teknolojisi, ilaç taraması, ilgili farmakokinetiğin gerçek zamanlı tespiti, virüs tespiti ve çevre ve gıda güvenliği tanımlaması için son derece spesifik, basit, hassas ve hızlı bir yöntem sağlar.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yüzey plazmon rezonansı (SPR) teknolojisi, analiti etiketleme ihtiyacını ortadan kaldıran optik bir algılama tekniğidir. Kantitatif bağlanma afinitesi, kinetik ve termodinamiğin gerçek zamanlı ve dinamik olarak izlenmesini sağlar. Bu yüksek aktarım hızı kapasitesi son derece hassas ve tekrarlanabilir olup, çeşitli açık hızların, kapalı oranların ve benzeşimin ölçülmesine olanak tanır. Ek olarak, gereken küçük numune miktarı, bu yöntemin^faydasını daha da artırır ^1,2. Biyomoleküller arasındaki afinite bağlanmasını izleyen hızlı yanıtlı biyomoleküler tespit ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

NOT: Tam deneysel algılama eğrisi, deneysel sürecin sekiz farklı aşamaya ayrılabileceğini gösterir.

1. Numune ve tampon hazırlama

Deneyden önce sensör çiplerini hazırlayın.
1. Cipslere piranha solüsyonu (%30 H_2O₂: H₂S₄ = 1: 3; h / h) ile 2 dakika muamele edin. Daha sonra, çipi bol miktarda deiyonize su ile iyice temizleyin ve ardından susuz etanole batırın ve doğal olarak kurumasını bekleyin.
2. Daha sonra, çipi gece boyunca 50 M'lik bir konsantrasyonda 11-merkapto-l-undekanol (MUOH) çözeltisine batırın. Daha sonra, çipi....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Proteinin çip yüzeyine sabitlenip sabitlenmediğini belirlemek için, SPR sensör haritasının (Şekil 1) ordinatı (yanıt sinyali) kullanılırken, SPR eğrisinin açısal yer değiştirmesi elde edilir. Şekil 2 ve Şekil 3 , 3.9 μM ila 250 μM arasında değişen konsantrasyonlarda kontrol indirgemesinden sonra KCNJ2 rekombinant proteinin hareketsizleştirilmiş yüzeyinde KCNJ2 rekombinant proteini ile quercetin ve kalikozin arasındaki etkileşimin SP.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

SPR analiz döngüsü dört aşamaya ayrılmıştır. İlk aşama olan taban çizgisi, tamponun enjeksiyonunu içerir. Bunu takiben ikinci aşama olan ligand yakalamadır. COOH sensör çipi, 20 μL/dk akış hızında EDC/NHS (1:1) ile etkinleştirilir. Çip daha sonra 20 μL/dk'lık bir akış hızında 1 M etanolamin hidroklorür-NaOH kullanılarak devre dışı bırakılır. Üçüncü aşama olan çok çevrimli analit yöntemine geçiliyor. Analit, 240 s'lik bir birleşme fazı için 20 μL/dk'lık bir akış hızında kanala enjekte edi.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Bu çalışma, Sichuan Eyaleti Büyük Ar-Ge Projesi (2022YFS043), Ningxia'nın Temel Araştırma ve Geliştirme Programı (2023BEG02012) ve TCM Chengdu Üniversitesi'nin (XKTD2022013) Xinglin Scholar Araştırma Teşvik Projesi tarafından desteklenmiştir.

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
Name	Company	Catalog Number
1-Etil-3- (3-dimetilaminopropil) karbodiimid hidroklorür (EDC)	Nan Jing Reaktifi, Nanjing, Çin	C08296594
Susuz etanol	Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin	459836
BIAnormalleştirme çözümü	Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin	49781
Engelleme çözümü	Bosheng Biotechnology Co.,Ltd., Şangay, Çin	110050
Bromoasetik asit	Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin	17000
Calycosin	Push Bio-technology Co., Ltd., Chengdu, Çin	PU0124-0025
Dextran	Canspec Scientific Instruments Co., Ltd., Şangay, Çin	PM10036
Epiklorohidrin	Merck Kimyasal Teknolojiler Ltd., Şangay, Çin
Etanolamin hidroklorür	Yuanye Biotech Co., Ltd., Şangay, Çin	S44235
Glycine-HCl	Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin	G2879
H2O2	Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin	3587191
H2SO4	Nantong yüksek teknoloji Sanayi Geliştirme Bölgesi, Çin	2020001150C
HEPES	Xiya Reagent Co., Ltd., Shandong, Çin	S3872
KCNJ2 (İnsan) Rekombinant Protein	Abnova, West Meijie Technology Co., Ltd., Pekin, Çin	H00003759-Q01
MUOH	Jizhi Biochemical Technology Co., Ltd., Şangay, Çin	M40590
NaOH	Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin	SX0603
N-Hidroksisüksinamid (NHS)	Yuanye Biotech Co., Ltd., Şangay, Çin	S13005
OpenSPRTM	Nicoya
Quercetin	Push Bio-technology Co., Ltd., Chengdu, Çin	PU0041-0025
Sensör Çipi COOH	Nicoya
Sodyum Asetat	Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin	229873

492515

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Jebelli, A., Oroojalian, F., Fathi, F., Mokhtarzadeh, A., Guardia, M. Recent advances in surface plasmon resonance biosensors for microRNAs detection. Biosens Bioelectron. 169, 112599(2020).
Sun, B., Xu, J., Liu, S., Li, Q. X. Characterization of small mo....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Yüzey Plazmon Rezonansı (SPR) Teknolojisi Kullanılarak Biyomoleküller Arasındaki Dinamik Afinitenin Gerçek Zamanlı Tespiti

In This Article

Summary

Abstract

Introduction

Protocol

Results

Discussion

Disclosures

Acknowledgements

Materials

References

Reprints and Permissions

Tags

Related Articles