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在生命科學研究與生物醫藥開發領域,分子互作儀發揮著至關重要的作用,它能夠精準檢測分子間的相互作用,為科研工作提供關鍵數據支持。然而,面對市場上琳瑯滿目的分子互作儀產品,該如何選擇適合自己研究需求的儀器呢?本文將圍繞分子互作儀的類型、應用場景以及價格等方面,為您提供全面的選購指南。
一、分子互作儀的核心技術與類型
(一)表面等離子共振(SPR)分子互作儀
工作原理:SPR 技術基于光學原理,當入射光以特定角度照射到金屬表面時,會激發表面等離子體共振現象。此時,若分子在金屬表面發生結合或解離,會導致金屬表面附近介質的折射率發生變化,進而引起共振角度的改變。儀器通過實時監測共振角度的變化,就能獲取分子間相互作用的信息,如結合速率(ka)、解離速率(kd)以及親和力常數(KD)等。
應用場景:廣泛應用于藥物研發領域,可用于篩選針對特定藥靶的藥物分子,評估藥物與靶點的結合特性,助力早期藥物發現;在蛋白質組學研究中,能夠篩選與已知分子結合的活性分子,深入了解蛋白質之間的相互作用網絡;還可用于檢測復雜標本中目標分子的活性濃度,為疾病診斷和治療提供依據。例如,在抗體藥物研發中,利用 SPR 分子互作儀可準確測定抗體與抗原的親和力,篩選出高親和力的抗體克隆,提高抗體藥物的研發效率。
優勢特點:具有高靈敏度和高精度,能夠檢測低濃度樣本中的分子相互作用;無需對樣品進行標記,避免了標記過程對分子活性和相互作用的干擾;可實時監測分子結合過程,提供豐富的動力學信息。以 Cytiva 的 Biacore 8k 為例,其檢測通道數≥ 16,進樣針數≥ 8,最小進樣體積不高于 1μ L,基線噪聲 ≤0.02RU(RMS),能夠實現對生物分子相互作用的精準檢測。
(二)生物層干涉(BLI)分子互作儀
工作原理:BLI 技術通過光學干涉信號來監測生物分子層厚度的變化。當生物分子在傳感器表面發生結合或解離時,會導致生物分子層厚度改變,進而引起干涉條紋的移動。儀器通過檢測干涉條紋的移動情況,實現對分子相互作用的實時監測,獲取分子結合和解離的動力學參數。
應用場景:在抗體親和力成熟研究中,可快速篩選出親和力更高的抗體變體;適用于大規模的蛋白 - 蛋白互作研究,能夠同時處理多個樣本,提高研究效率;在病毒受體結合分析方面也有重要應用,有助于深入了解病毒感染機制。例如,國產的( BLI)分子互作儀采用 BLI 技術,支持高通量分析,可同時分析多達 8 個獨立的平行相互反應,自動運行 96 個樣本,廣泛應用于各類分子的互作分析、發病機制研究等領域。
優勢特點:操作簡便,樣本消耗量低,非常適合高通量篩選;能夠直接檢測混合物,如血清、細胞裂解液等,無需復雜的樣本前處理;設備維護相對簡單,成本較低。
二、細分領域專用分子互作儀
(一)抗體親和力檢測系統
功能:專門針對抗體親和力檢測進行優化設計,能夠精確測定抗體與抗原之間的親和力常數,評估抗體的質量和性能。該系統通常具備高靈敏度的檢測模塊和專業的數據分析軟件,可對抗體親和力進行準確量化,并提供詳細的動力學信息,如結合速率、解離速率等。
應用意義:在抗體藥物研發過程中,抗體親和力是影響藥物療效的關鍵因素之一。通過使用抗體親和力檢測系統,能夠快速篩選出高親和力的抗體,提高抗體藥物的研發成功率,縮短研發周期。同時,在抗體生產過程中,該系統可用于質量控制,確保每一批次抗體產品的親和力符合標準。
(二)藥企專用 SPR 儀
藥企需求定制:藥企在藥物研發過程中,對分子互作儀的需求具有特殊性。藥企專用 SPR 儀通常針對藥物研發流程進行優化,具備更高的檢測通量、更精準的定量分析能力以及良好的兼容性,能夠與藥企現有的研發平臺和數據管理系統無縫對接。例如,某些藥企專用 SPR 儀可一次性處理大量藥物候選分子樣本,快速篩選出具有潛力的藥物分子,同時保證檢測數據的準確性和可靠性,滿足藥企大規模、高效率的藥物研發需求。
(三)核酸蛋白互作儀
檢測重點:主要聚焦于核酸與蛋白質之間相互作用的檢測。通過特定的技術手段,能夠實時監測核酸與蛋白質在結合和解離過程中的各種參數變化,如結合親和力、結合位點以及動力學過程等。例如,利用熒光標記或無標記技術,觀察核酸與蛋白質結合時熒光信號的改變或表面等離子共振信號的變化,從而深入研究核酸 - 蛋白復合物的形成機制和功能。
科研與應用價值:在基因調控研究中,核酸與蛋白質的相互作用對基因的表達和調控起著關鍵作用。核酸蛋白互作儀能夠幫助科研人員深入了解這一過程,為揭示基因調控網絡、開發新型基因治療藥物提供重要的數據支持。在生物制藥領域,該儀器可用于評估藥物對核酸 - 蛋白相互作用的影響,篩選出具有潛在治療效果的藥物分子。
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