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分子互作仪选购宝典
点击次数:1543 发布日期:2019-1-8  来源:本站 仅供参考,谢绝转载,否则责任自负
       在现代生物学、医学及转化医学、药物学等研究中,随着功能基因组研究的深入,生物大小分子的生物学功能研究占具着非常重要的地位;生物大小分子的相互作用分析成为目前分子功能学研究中不可缺少的重要手段,因此一个好的分子互作研究工具,无疑将对我们的科研起到极大的促进作用。       
       目前研究分子互作的检测技术层出不穷,从传统的终点法ELISA、Co-IP 、Western Blot杂交检测到近年迅速火热的实时无标记的分子互作系统如Biacore、 Nicoya 、Fortebio、MST,ITC,这些无标记技术得到的参数包括ka,kd,KD值或热力学等,各不相同,并且众说纷纭,令人眼花缭乱,到底哪款系统最适合自己,成了大家很头疼的问题。

       上面的这个图,单从KD值看,这4组分子的相互作用都一样, 但细分之后发现他们的ka,kd值千差万别 ,而差异就藏在这些之前无法获取或忽略的数据之中;且只有通过这些数据的差异才能真正解析分子间的作用机制的差异,从而阐述生命的机理,筛选高效药物,这提示了我们对仪器选购需要关注的核心点 。

       除了检测参数,老师们可能还希望选购到一款操作简单,检测效率高,结果又精确的分子互作系统,但面对这么多品牌该如何选择呢?今天小编就给大家晒晒市面上几款主流品牌的分子互作仪,希望帮助之前踏破铁鞋无觅处的您,今天可以得来全不费功夫!
    

高大上的Biacore分子相互作用分析仪


       Biacore分子互作仪是瑞典公司1990开发的基于SPR技术的实时无标记分子互作检测技术,2006年被美国GE以瑞典克朗SEK29亿(美元3亿9千万)收购,之后开始大力推广。该系统以连续的金膜为检测介质,通过基于折射率的SPR角度的改变检测分子间的反应, 获得的参数包括ka、kd、KD、蛋白浓度等。Biacore的SPR技术经历了近20年的发展,已成为无标记分子互作检测技术的金标准,且型号比较丰富,包括 Biacore8K/8K+,BiacoreS200,BiacoreT200,BiacoreX100,BiacoreC,分子量最低检测限从100Da到无限制不等, 可广泛用于药物学、抗体疫苗筛选、蛋白研究等,但因仪器光路系统相对复杂,维护成本比较高,仪器操作复杂且价格较高,还需要专人维护,目前大多都是平台或中心实验室采购。

查看更多关于该仪器的信息:https://www.gelifesciences.com/en/us/shop/protein-analysis/spr-label-free-analysis/systems

OpenSPR分子相互作用分析仪


       OpenSPR来自加拿大Nicoya公司,其依托于加拿大滑铁卢大学技术研究背景及加拿大政府的扶持,于2015年上市,2016年9月进入中国;获得2016年LSIA奖,是被业界称为“零技术门槛”的下一代SPR技术系统。虽然该产品在中国的知名度没有GE的Biacore高,但全球的销量很不错,目前已有400余台, 在中国的知名度正在不断上升,已经安装了几十台, 发表了多篇高影响因子SCI文章,是一个非常有前景的品牌。
       该公司的OpenSPR采用革新性的基于纳米金颗粒的局域表面等离子体共振技术(LSPR),区别于传统基于金膜、基于折射率的SPR角度改变的检测,LSPR通过波长变化检测分子间相互作用,是实现了突破“零技术门槛”的下一代SPR 技术;最大的特点是操作简单、出结果速度快、仪器易维护且检测不受温度及缓冲液折射率影响, 可检测大于90Da以上的分子,还可2~3小时快速完成实时Co-IP 检测;检测参数包括Ka,kd,KD,EC50、蛋白浓度等;跟过去动辄上百万元的分子互作仪相比,价格相对比较低,很受实验室课题组老师的欢迎。2015年只推出单通道个人版,2018年又发布了新一代的OpenSPR 单双通道/OpenSPR-XT双通道高通量升级版,对药物学 、蛋白组学、肿瘤学、细胞信号通路、免疫学等研究都是一个很不错的工具, 单双通道的配置适合实验室购买自己使用,并可做为大型仪器设备的补充,新上市的高通量版OpenSPR-XT适合仪器平台使用。

查看更多关于该仪器的信息: http://www.premedlab.com/molecular-biology-analysis/2017-04-18/258697.html

高通量筛选的生物膜干涉技术(BLI)


       美
国ForteBio分子相互作用分析仪是2006年谭洪博士研发上市的一款技术系统,这个系统从2001年Fortebio公司创办开始研发,中间经过公司几乎撑不下去,到2004年被安捷伦救活,并在2006年产品研发成型并开始上市,2012年被PALL 收购,2015年PALL又被丹纳赫收购; 目前该系统被划分到美谷分子仪器旗下;其基于生物膜干涉技术(BLI)的检测原理,通过膜表面干涉波长相位移动检测分子之间相互作用,检测参数包括ka,kd,KD,传感器在上海工厂生产,目前的型号包括:Octect系列的 RED96e,HTX,RED384,RED96,QKe,K2和BLITZE,实际分子量检测大小从2KD~100KD不等。 Fortebio 的优势在于高通量,可同时对96个或384个样本进行快速的初筛 ,但分子量检测有限,适合抗体疫苗筛选,不太适合小分子药物或多肽药物筛选;其与SPR 技术系统如Biacore 或OpenSPR一起搭配使用更好。

该产品更多详细资料查看此链接:https://www.fortebio.com/octet-RED96e.html

无需样本固定的等温滴定量热仪

         等温滴定量热仪目前在市场上的主要品牌为英国马尔文(Malvern),其采用等温滴定量热法( ITC)检测原理,是近年来发展起来的一种研究生物热力学与生物动力学的重要方法,它通过高灵敏度、高自动化的微量量热仪连续、准确地监测和记录一个变化过程的量热曲线,原位、在线和无损伤地同时提供热力学和动力学信息,可获得动力学参数KD,化学计量 (n)、焓 (ΔH) 和熵 (ΔS);仪器操作相繁简不一,一次蛋白用量 10ug以上 ,样本要求高纯度,一些珍贵样本可能满足不了要求;其不需要固定配体,对一些结构敏感蛋白的检测有优势;动力学参数只有KD 值,因此无法获得几个对药物学等非常关键的参数如ka,kd值,在小分子药物或抗体药物研究应用中受限;仪器非流动相检测, 混合样本检测受限; 另其可获得化学计量 (n)、焓 (ΔH) 和熵 (ΔS)值,这些参数对化学合成及化学物结构分析比较有用, 所以总体上,等温滴定仪更适合做化学合成及化学物结构研究领域的实验室。

查该仪器更多信息:
https://www.malvernpanalytical.com.cn/products/product-range/microcal-range/microcal-itc-range

无需样本固定的微量热泳动仪


      微热量泳动仪是NanoTemper公司2010年上市的产品,其采用微量热泳动技术(MST),分子在微观的温度梯度场中的定向运动,生物分子结构/构象变化会引起其水化层、分子量、电荷的变化,而导致分子在温度梯度场中的分布改变,通过赖氨酸自发荧光或本身标记的荧光分布改变分析分子间的相互作用以及各种化学计量学参数,包括KD,能量学ΔG (自由能 ), ΔH (焓) 和ΔS (熵),目前型号包括需要荧光标记的NT.115及NT.115 pico 和非荧光标记的基于赖氨酸自发荧光检测的NT.LableFree及NT.Automated;系统特点是无需配体固定,对一些结构敏感的蛋白检测比较有优势,而且可直接检测溶液中标记荧光的目标蛋白的相互作用,但是需要做很多个浓度梯度才能拟合出KD值,总体样本需要量较多,虽然有16通道和96通道型号,但其实每次只能测一组KD值或8组KD值,对高通量筛选类的实验还存在局限性;荧光标记增加实验复杂度及成本,检测没有ELISA通量高和快,无标记的检测方式因非流动相检测,要求样本高纯度,不发光的化合物或小分子药物检测受限 ,仪器价格相对比较贵;总体分析,这款仪器更适合做膜蛋白或蛋白结构分析的平台。

该产品更多信息请查阅如下链接:http://www.nanotemper-technologies.com.cn/product/comparison.html     
 
 
小编总结:
综上所述系统涉及SPR,LSPR,ITC,MST和BLI技术;毋庸置疑SPR技术是最为经典的分子互作技术,目前市场的主流品牌主要是GE Biacore 和Nicoya ,Biacore采用经典的SPR技术,属于高大上的仪器,比较适合仪器平台使用;Nicoya采用的是下一代SPR技术,操作简单且出结果速度快、配置灵活,既有适合实验室的也有适合仪器平台的机型; ForteBio生物膜干涉技术通量高但分子量检测有限,在抗体筛选方面有着比较大的优势,适合抗体研发企业或平台;MST和ITC因不用固定蛋白,在膜蛋白和蛋白结构研究中优势比较明显, 同时也适合一些化学研究的平台。
更多详情,敬请关注下回分解!
 
小编: 分子互作君

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