Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

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

1.5K görüntüleme

DOI:

10.3791/65946

29 Eylül 2023

* These authors contributed equally

Bu makalede

Özet

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.

Özet

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.

Giriş

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 yönteminfaydasını daha da artırır 1,2. Biyomoleküller arasındaki afinite bağlanmasını izleyen hızlı yanıtlı biyomoleküler tespit ....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

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

1. Numune ve tampon hazırlama

  1. Deneyden önce sensör çiplerini hazırlayın.
    1. Cipslere piranha solüsyonu (%30 H2O2: 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....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

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.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

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.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.

Teşekkürler

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.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
1-Etil-3- (3-dimetilaminopropil) karbodiimid hidroklorür (EDC)Nan Jing Reaktifi, Nanjing, ÇinC08296594
Susuz etanolMerck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin459836
BIAnormalleştirme çözümüMerck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin49781
Engelleme çözümüBosheng Biotechnology Co.,Ltd., Şangay, Çin110050
Bromoasetik asitMerck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin17000
CalycosinPush Bio-technology Co., Ltd., Chengdu, ÇinPU0124-0025
DextranCanspec Scientific Instruments Co., Ltd., Şangay, ÇinPM10036
EpiklorohidrinMerck Kimyasal Teknolojiler Ltd., Şangay, Çin
Etanolamin hidroklorürYuanye Biotech Co., Ltd., Şangay, ÇinS44235
Glycine-HClMerck Chemical Technologies Ltd., Şangay, ÇinG2879
H2O2Merck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin3587191
H2SO4Nantong yüksek teknoloji Sanayi Geliştirme Bölgesi, Çin2020001150C
HEPESXiya Reagent Co., Ltd., Shandong, ÇinS3872
KCNJ2 (İnsan) Rekombinant ProteinAbnova, West Meijie Technology Co., Ltd., Pekin, ÇinH00003759-Q01
MUOHJizhi Biochemical Technology Co., Ltd., Şangay, ÇinM40590
NaOHMerck Chemical Technologies Ltd., Şangay, ÇinSX0603
N-Hidroksisüksinamid (NHS)Yuanye Biotech Co., Ltd., Şangay, ÇinS13005
OpenSPRTMNicoya
QuercetinPush Bio-technology Co., Ltd., Chengdu, ÇinPU0041-0025
Sensör Çipi COOHNicoya
Sodyum AsetatMerck Chemical Technologies Ltd., Şangay, Çin229873
492515

Kaynaklar

  1. 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).
  2. Sun, B., Xu, J., Liu, S., Li, Q. X. Characterization of small mo....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Biyomolek ler Etkile imla TaramaLigand Yakalamaok D ng l AnalizVir s TespitiProtein Ba lanmasG da G venli i
Video yakında