導(dǎo)論
乳糖操縱子（lacO）是一組埃希氏菌屬大腸桿菌基因， 負責(zé)細菌中的乳糖代謝。乳糖阻遏物對它的調(diào)節(jié)是分子生物學(xué)中一個被充分研究的系統(tǒng)。而乳糖阻遏物這一個DNA 結(jié)合蛋白（lacI）是控制乳糖操縱子的關(guān)鍵。 該系統(tǒng)的平衡解離常數(shù)（KD）通常估計在 nM 范圍內(nèi)。這種 lacO / lacI 系統(tǒng)通常在本科基因調(diào)控的生物化學(xué)和生物學(xué)課程中引入。更高級關(guān)于 lacO / lacI 的研究包括成像和染色質(zhì)編輯中的應(yīng)用。 

在更廣泛的領(lǐng)域里，SPR 對蛋白質(zhì)-DNA 復(fù)合物研究在理解基因表達調(diào)節(jié)途徑中有相當(dāng)重要的地位。
在這篇應(yīng)用筆記我們將分享蒙特利爾大學(xué)學(xué)術(shù)實驗室如何使用 P4SPR 來確定 lacO / lacI 系統(tǒng)的結(jié)合強度（親和力，KD）。實驗室技術(shù)人員通過易用的 P4SPR 和相應(yīng)的用戶界面來開發(fā) SPR 測定，以便于在本科實驗課程中演示該生物系統(tǒng)。

圖1 乳糖操縱子與乳糖阻遏蛋白組合

實驗裝置

系統(tǒng)設(shè)置

圖2 臺式P4SPR設(shè)置

USB 供電的 P4SPR 可以連接到筆記本電腦，通過 P4SPR控制軟件啟動操作控制和數(shù)據(jù)記錄。易于使用的界面讓用戶可以輕松設(shè)置 P4SPR。 首先，把微流體單元（圖3）蓋在金傳感器芯片上并緊密固定在傳感器芯片腔中。然后在樣品和參比通道中注入溶液以穩(wěn)定基線。 S 形樣品通道具有 3 個平行的感應(yīng)區(qū)域，其可以提供一式三份的樣品測量以及與參考通道的一次控制測量。 通過透明通道可以在直接觀察在通道中是否有形成的氣 泡，以便立即清除而防止任何信號丟失。

圖3 P4SPR微流體單元

實驗步驟

在達到基線穩(wěn)定后，將硫醇化的 LacO DNA 注入樣品通道。 固定化自發(fā)地造成強金-硫鍵形成，直到 SPR 表面飽和后產(chǎn)生平臺信號。 然后注射互補的 LacO 寡聚體以允許雜交。在結(jié)合測定之前徹底洗滌傳感器表面。 通過先前儲備的液蛋白溶液來制備 5, 20, 50, 100 和200nM 的溶液。 依次注入每種逐漸增加濃度的溶液， 并用其中的大量洗滌溶液和再生緩沖液孵育 10 分鐘，以從先前溶液中除去剩余的 LacI 蛋白。記錄來自所有4 個通道的數(shù)據(jù)，然后導(dǎo)出到 Excel 進行進一步的數(shù)據(jù)分析。
 
結(jié)果和討論
在該實驗中，從樣品通道得到 3 條平行結(jié)合曲線。 對該信號進行平均后從參考信道信號中減去來取得 SPR 信號相對于時間繪制（圖 5）。使用不同濃度的結(jié)合位移來建立結(jié)合等溫線，從而確定 KD（圖 6）。
計算的 KD 為 6.4±1.2nM，符合相關(guān)低濃度基于 LacI 的轉(zhuǎn)錄YZ蛋白的文獻報道值1。值得注意的是，與已發(fā)表論文中使用的 DNA 結(jié)合分析相比，SPR 分析不需要任何 DNA 放射性標記，并且可實時監(jiān)測結(jié)合相互作用。

P4SPR 優(yōu)勢
P4SPR 獨特的模塊式，便攜和多通道設(shè)計使其成為用于藥物發(fā)現(xiàn)，生物/傳感和系統(tǒng)集成應(yīng)用的靈活臺式 SPR 工具。 它幾乎不需要樣品制備，使得系統(tǒng)設(shè)置快速簡單，同時節(jié)省了用戶在純化試劑盒和試劑上的成本。此外，P4SPR 利用薄膜 SPR 的高靈敏度和更深的穿透深度來準確測量和結(jié)合的親和力。

總結(jié)
P4SPR 成功地展出乳糖操縱子 DNA 與其阻遏蛋白的結(jié)合相互作用，并且數(shù)據(jù)可從之前發(fā)表的文獻驗證。 本科生可從該實驗熟悉該 SPR 技術(shù)及其在監(jiān)測生物分子相互作用中的應(yīng)用。 此外，P4SPR 系統(tǒng)也可考察其他生物系統(tǒng)，如 DNA-DNA，RNA 以及適體對，可以幫助科研人員更好地了解結(jié)合并揭示生物通路中的功能。
 
致謝
我們要感謝 Philipe Lampron，Shona Teijeiro 和蒙特利爾生物化學(xué)大學(xué)的 SébastienTruche 開發(fā)該化驗。
 

參考文獻
1 Tungtur et al. Reconciling in vitro and in vivo activities of engineered, LacI3 based repressor proteins:Contributions of DNA looping and 4 operator sequence variation. doi: https://doi.org/10.1101/477893

導(dǎo)論
乳糖操縱子（lacO）是一組埃希氏菌屬大腸桿菌基因， 負責(zé)細菌中的乳糖代謝。乳糖阻遏物對它的調(diào)節(jié)是分子生物學(xué)中一個被充分研究的系統(tǒng)。而乳糖阻遏物這一個DNA 結(jié)合蛋白（lacI）是控制乳糖操縱子的關(guān)鍵。 該系統(tǒng)的平衡解離常數(shù)（KD）通常估計在 nM 范圍內(nèi)。 

這種 lacO / lacI 系統(tǒng)通常在本科基因調(diào)控的生物化學(xué)和生物學(xué)課程中引入。更高級關(guān)于 lacO / lacI 的研究包括成像和染色質(zhì)編輯中的應(yīng)用。 

在更廣泛的領(lǐng)域里，SPR 對蛋白質(zhì)-DNA 復(fù)合物研究在理解基因表達調(diào)節(jié)途徑中有相當(dāng)重要的地位。
在這篇應(yīng)用筆記我們將分享蒙特利爾大學(xué)學(xué)術(shù)實驗室如何使用 P4SPR 來確定 lacO / lacI 系統(tǒng)的結(jié)合強度（親和力，KD）。實驗室技術(shù)人員通過易用的 P4SPR 和相應(yīng)的用戶界面來開發(fā) SPR 測定，以便于在本科實驗課程中演示該生物系統(tǒng)。

圖1 乳糖操縱子與乳糖阻遏蛋白組合

實驗裝置

系統(tǒng)設(shè)置

圖2 臺式P4SPR設(shè)置

USB 供電的 P4SPR 可以連接到筆記本電腦，通過 P4SPR控制軟件啟動操作控制和數(shù)據(jù)記錄。易于使用的界面讓用戶可以輕松設(shè)置 P4SPR。 首先，把微流體單元（圖3）蓋在金傳感器芯片上并緊密固定在傳感器芯片腔中。然后在樣品和參比通道中注入溶液以穩(wěn)定基線。 S 形樣品通道具有 3 個平行的感應(yīng)區(qū)域，其可以提供一式三份的樣品測量以及與參考通道的一次控制測量。 通過透明通道可以在直接觀察在通道中是否有形成的氣 泡，以便立即清除而防止任何信號丟失。

圖3 P4SPR微流體單元

實驗步驟

在達到基線穩(wěn)定后，將硫醇化的 LacO DNA 注入樣品通道。 固定化自發(fā)地造成強金-硫鍵形成，直到 SPR 表面飽和后產(chǎn)生平臺信號。 然后注射互補的 LacO 寡聚體以允許雜交。在結(jié)合測定之前徹底洗滌傳感器表面。 通過先前儲備的液蛋白溶液來制備 5, 20, 50, 100 和200nM 的溶液。 依次注入每種逐漸增加濃度的溶液， 并用其中的大量洗滌溶液和再生緩沖液孵育 10 分鐘，以從先前溶液中除去剩余的 LacI 蛋白。記錄來自所有4 個通道的數(shù)據(jù)，然后導(dǎo)出到 Excel 進行進一步的數(shù)據(jù)分析。
 
結(jié)果和討論
在該實驗中，從樣品通道得到 3 條平行結(jié)合曲線。 對該信號進行平均后從參考信道信號中減去來取得 SPR 信號相對于時間繪制（圖 5）。使用不同濃度的結(jié)合位移來建立結(jié)合等溫線，從而確定 KD（圖 6）。
計算的 KD 為 6.4±1.2nM，符合相關(guān)低濃度基于 LacI 的轉(zhuǎn)錄YZ蛋白的文獻報道值1。值得注意的是，與已發(fā)表論文中使用的 DNA 結(jié)合分析相比，SPR 分析不需要任何 DNA 放射性標記，并且可實時監(jiān)測結(jié)合相互作用。

P4SPR 優(yōu)勢
P4SPR 獨特的模塊式，便攜和多通道設(shè)計使其成為用于藥物發(fā)現(xiàn)，生物/傳感和系統(tǒng)集成應(yīng)用的靈活臺式 SPR 工具。 它幾乎不需要樣品制備，使得系統(tǒng)設(shè)置快速簡單，同時節(jié)省了用戶在純化試劑盒和試劑上的成本。此外，P4SPR 利用薄膜 SPR 的高靈敏度和更深的穿透深度來準確測量和結(jié)合的親和力。

總結(jié)
P4SPR 成功地展出乳糖操縱子 DNA 與其阻遏蛋白的結(jié)合相互作用，并且數(shù)據(jù)可從之前發(fā)表的文獻驗證。 本科生可從該實驗熟悉該 SPR 技術(shù)及其在監(jiān)測生物分子相互作用中的應(yīng)用。 此外，P4SPR 系統(tǒng)也可考察其他生物系統(tǒng)，如 DNA-DNA，RNA 以及適體對，可以幫助科研人員更好地了解結(jié)合并揭示生物通路中的功能。
 
致謝
我們要感謝 Philipe Lampron，Shona Teijeiro 和蒙特利爾生物化學(xué)大學(xué)的 SébastienTruche 開發(fā)該化驗。
 
關(guān)于 Affinité Instruments
Affinité Instruments 成立于 2015 年，是一個從蒙特利爾大學(xué)衍生的企業(yè)。Affinité Instruments 的創(chuàng)始人在 SPR 領(lǐng)域積累了十多年豐富的研究結(jié)果的知識，并通過多元化的商業(yè)，科學(xué)和工程領(lǐng)域經(jīng)驗將創(chuàng)新的 SPR 技術(shù)商業(yè)化。

參考文獻
1 Tungtur et al. Reconciling in vitro and in vivo activities of engineered, LacI3 based repressor proteins:Contributions of DNA looping and 4 operator sequence variation. doi: https://doi.org/10.1101/477893

介紹

DNA、RNA和PNA等核酸可以采用與蛋白質(zhì)活性位點結(jié)合的活性結(jié)構(gòu)。與蛋白質(zhì)-抗體結(jié)合類似, 蛋白質(zhì)-核酸 (NA) 結(jié)合表現(xiàn)出各種親和力，這可以通過改變NA的序列來調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-NA對的親和力。這種設(shè)計NA序列以與靶蛋白達到特定親和力范圍的篩選策略被用于新興的應(yīng)用，例如個性化YL。SPR(Surface Plasmon Resonance)是一種功能強大的無標記技術(shù)，可以提供蛋白質(zhì)-NA結(jié)合動力學(xué)數(shù)據(jù)，以便支持學(xué)術(shù)和臨床研究,從而理解和調(diào)節(jié)核心細胞過程，如轉(zhuǎn)錄調(diào)控。

Affinité的P4SPR分析儀

Affinité的P4SPR具有獨特的方法來識別DNA 上的結(jié)合配體、定量靶蛋白以及確定結(jié)合親和力和結(jié)合動力學(xué)。NA固定的簡單性和儀器的易用性使這種方法在培訓(xùn)后的幾分鐘內(nèi)對任何人(從本科生到宇航員、高級化學(xué)家到科學(xué)家)都是直觀的。

Affinité的技術(shù)已用于測定蛋白質(zhì)-DNA相互作用。  在該測定中,雙鏈DNA片段在SPR芯片上雜交，以無標記方法監(jiān)測與可溶性蛋白質(zhì)的相互作用。該方法適用于任何硫醇化核酸鏈的應(yīng)用。

Lacl repressor protein / dsDNA

使用dsDNA對蛋白質(zhì)進行分步檢測

SPR分析儀P4SPR簡要介紹

便攜4通道表面等離子體共振儀（P4SPR）可以在任何需要的地方提供高質(zhì)量的表面等離子體共振SPR數(shù)據(jù)。其專有的光學(xué)設(shè)計沒有移動部件，使其更加緊湊和堅固。此外，P4SPR建立在先進設(shè)備中的基準SPR技術(shù)基礎(chǔ)上：薄金屬膜傳感器。使用USB供電的P4SPR進行的每次實驗分析都會同時進行三次測量樣品并記錄高精度數(shù)據(jù)的參考信號。您可以使用TraceDrawer或喜歡的數(shù)據(jù)處理軟件快速處理文本文件中的輸出數(shù)據(jù)，以提取定性和定量信息如濃度、結(jié)合、選擇性、動力學(xué)和親和力等。大多數(shù)SPR應(yīng)用目前都是針對生物分子的相互作用。革新性SPR分析儀P4SPR使SPR解決方案更容易為現(xiàn)有和潛在用戶所用，同時也正在開發(fā)新興應(yīng)用如測量和監(jiān)測小分子和納米粒子。

購買P4SPR分析儀時，包含的物品如下：

l  P4SPR儀器（1）

l  USB線纜（1個USB 2.0 mini-B，1個USB 2.0 micro-B）

l  P4SPR操作軟件

l  金（Au）芯片（10）

l  PDMS流體通道（3）

l  硬質(zhì)塑料外殼

l  導(dǎo)管和連接器

l  帶有P4SPR控制軟件的USB密鑰

l  TraceDrawer生物分子分析許可證（可選）

技術(shù)規(guī)格

介紹

免疫分析是一種用于臨床研究、診斷測試和學(xué)術(shù)研究等領(lǐng)域中生物化學(xué)標記物是否存在和含量的檢測技術(shù)。盡管目前存在幾種免疫分析的測定方法,但它們都依賴于抗體與其靶蛋白之間的特異性結(jié)合相互作用?？贵w-蛋白質(zhì)結(jié)合動力學(xué)和強度攜帶有該系統(tǒng)的獨特信息。這可以使用 SPR 作為免疫分析形式來收集這些重要的信息。

盡管 SPR 是一種能夠快速跟蹤蛋白質(zhì)組學(xué)研究和藥物發(fā)現(xiàn)的強大的分析技術(shù)，但其高昂的成本和復(fù)雜性限制了其在學(xué)術(shù)機構(gòu)中的大量應(yīng)用。

Affinité的P4SPR分析儀

Affinité的P4SPR設(shè)備的簡單、低成本且易于操作等特點降低了SPR應(yīng)用的障礙。

緊湊的P4SPR,其外形尺寸與一個A4書本相當(dāng)，可以在實驗室工作臺上很容易地設(shè)置，并在幾分鐘的培訓(xùn)中由任何人 (從本科生到宇航員,高級化學(xué)家到周末科學(xué)家)操作。P4SPR 的堅固設(shè)計提供了從幾分鐘到幾個小時的獨特的靈活測定時間，以適應(yīng)廣泛的生物分子相互作用動力學(xué)。

Affinité的技術(shù)已通過前列腺癌(PSA / anti-PSA)、酶檢測(β-乳糖酶)、免疫球蛋白等一系列蛋白質(zhì)-抗體相互作用得到驗證。它適用于無標記形式的 ELISA 型分析。我們的防污技術(shù)可在復(fù)雜的生物流體(包括血清和血漿)中提供高信噪比。Affinité將滿足您對蛋白質(zhì)-抗體相互作用的監(jiān)測需求。

Cluster of Differentiation 64 / IgG Fab

Fab修飾的 SPR 芯片上 CD64 的滴定曲線

SPR生物分析儀P4SPR簡要介紹

便攜4通道表面等離子體共振儀（P4SPR）可以在任何需要的地方提供高質(zhì)量的表面等離子體共振SPR數(shù)據(jù)。其專有的光學(xué)設(shè)計沒有移動部件，使其更加緊湊和堅固。此外，P4SPR建立在先進設(shè)備中的基準SPR技術(shù)基礎(chǔ)上：薄金屬膜傳感器。使用USB供電的P4SPR進行的每次實驗分析都會同時進行三次測量樣品并記錄高精度數(shù)據(jù)的參考信號。您可以使用TraceDrawer或喜歡的數(shù)據(jù)處理軟件快速處理文本文件中的輸出數(shù)據(jù)，以提取定性和定量信息如濃度、結(jié)合、選擇性、動力學(xué)和親和力等。大多數(shù)SPR應(yīng)用目前都是針對生物分子的相互作用。革新性SPR分析儀P4SPR使SPR解決方案更容易為現(xiàn)有和潛在用戶所用，同時也正在開發(fā)新興應(yīng)用如測量和監(jiān)測小分子和納米粒子。

購買P4SPR分析儀時，包含的物品如下：

• P4SPR儀器（1）

• USB線纜（1個USB 2.0 mini-B，1個USB 2.0 micro-B）

• P4SPR操作軟件

• 金（Au）芯片（10）

• PDMS流體通道（3）

• 硬質(zhì)塑料外殼

• 導(dǎo)管和連接器

• 帶有P4SPR控制軟件的USB密鑰

• TraceDrawer生物分子分析許可證（可選）

技術(shù)規(guī)格

介紹

小型ZL藥物(500 ~ 1000 Da)是一種有助于調(diào)節(jié)生物過程的化合物。大多數(shù)ZL藥物都屬于這一類。表征小型ZL藥物與其受體的相互作用是具有挑戰(zhàn)性的,因為標記物可以干擾相互作用，而無標記技術(shù)受到小分子量的挑戰(zhàn)。盡管如此，無標記的表征是藥物篩選和確定藥物選擇性的關(guān)鍵。雖然具有潛在的挑戰(zhàn)性,但Surface Plasmon Resonance (SPR)可用于實時監(jiān)測藥物-受體的相互作用。

Affinité P4SPR分析儀

Affinité的P4SPR具有獨特的方法來鑒別小型ZL藥物的結(jié)合配體，并確定結(jié)合親和力和結(jié)合動力學(xué)。蛋白質(zhì)固定的簡單性和儀器的易用性使這種方法在培訓(xùn)的幾分鐘內(nèi)對任何人(本科生到宇航員,高級化學(xué)家到周末科學(xué)家)都會有一個直觀的了解。

Affinité的技術(shù)已經(jīng)過驗證，可用于篩選小型ZL藥物。在該篩選方案中,使用 Affinité的金屬-NTA 表面化學(xué)，將表達的His標記的CD36細胞外結(jié)構(gòu)域表達并固定在PR芯片上。在阻斷表面后，滴定小分子以在臨床前試驗環(huán)境中確定藥物-受體的KD。

Cluster of Differentiation 36 / ligands

CD36的不同小分子配體的劑量-反應(yīng)曲線。將數(shù)據(jù)點擬合到Langmuir等溫線，以確定受體的小分子配體的KD。

表面等離子體共振SPR分析儀P4SPR簡介

便攜4通道表面等離子體共振儀（P4SPR）可以在任何需要的地方提供高質(zhì)量的表面等離子體共振SPR數(shù)據(jù)。其專有的光學(xué)設(shè)計沒有移動部件，使其更加緊湊和堅固。此外，P4SPR建立在先進設(shè)備中的基準SPR技術(shù)基礎(chǔ)上：薄金屬膜傳感器。使用USB供電的P4SPR進行的每次實驗分析都會同時進行三次測量樣品并記錄高精度數(shù)據(jù)的參考信號。您可以使用TraceDrawer或喜歡的數(shù)據(jù)處理軟件快速處理文本文件中的輸出數(shù)據(jù)，以提取定性和定量信息如濃度、結(jié)合、選擇性、動力學(xué)和親和力等。大多數(shù)SPR應(yīng)用目前都是針對生物分子的相互作用。革新性SPR分析儀P4SPR使SPR解決方案更容易為現(xiàn)有和潛在用戶所用，同時也正在開發(fā)新興應(yīng)用如測量和監(jiān)測小分子和納米粒子。

購買P4SPR分析儀時，包含的物品如下：

• P4SPR儀器（1）

• USB線纜（1個USB 2.0 mini-B，1個USB 2.0 micro-B）

• P4SPR操作軟件

• 金（Au）芯片（10）

• PDMS流體通道（3）

• 硬質(zhì)塑料外殼

• 導(dǎo)管和連接器

• 帶有P4SPR控制軟件的USB密鑰

• TraceDrawer生物分子分析許可證（可選）

技術(shù)規(guī)格

含能材料如 1,3,5- 三硝基氫- 1,3,5-三嗪（RDX）（圖一）已被廣泛用于制造彈藥， 并占世界各地現(xiàn)役和前軍事設(shè)施的污染很大一部分1。大多數(shù)RDX 不會在土壤保留，并且只能緩慢生物降解。因此，RDX 可以很容易地滲透到地面，污染周圍人群的飲用的地下水。 RDX 不僅被歸類為潛在的致癌物質(zhì)，如果吸入或攝入它也會損害神經(jīng)系統(tǒng)。因此，對于公共安全來說理想情況下，地下水中的 RDX 水平需要長期監(jiān)測以減少 RDX 暴露于人群并限制其潛在的不利健康影響。

圖一  1,3,5-三硝基氫-1,3,5-三嗪的結(jié)構(gòu)（RDX）

目前專門用于檢測環(huán)境樣品中的高能材料的 EPA 8330b 方案是在實驗室中通過集中式的GX液相色譜(HPLC-UV)。 雖然這種方法很靈敏，但由于需要在測試前進行采樣，運輸，儲存和樣品制備而造成這種方法非常耗時。采樣和測試之間過程需要提前至少 24 小時，幾天或幾周都不罕見。使用無標記傳感方法對 RDX 進行現(xiàn)場測試可將采樣時間從數(shù)天縮短至數(shù)小時，顯著降低RDX 暴露于關(guān)注區(qū)域人群的風(fēng)險。

表面等離子體共振(SPR)已經(jīng)被證明在生物傳感中有無標記和實時監(jiān)測優(yōu)勢。開發(fā) SRP 的新應(yīng)用尤其是便攜式應(yīng)用所得益處可擴展到對有害污染物的環(huán)境監(jiān)測。

在本應(yīng)用筆記中，我們將會介紹通過組合創(chuàng)新便攜式SPR 和高度特定 RDX 識別所進行的監(jiān)控井周圍地下水里RDX 的現(xiàn)場監(jiān)測。便攜式 SPR 在不同的分析參數(shù)包括靈敏度，選擇性，檢測限和溫度的影響證明了潛在適用性， 也相對比實驗室中集中式的 HPLC-UV 方法達到更快的測試。

實驗設(shè)置
P4SPR 設(shè)備設(shè)置

圖二  P4SPR設(shè)置示意圖（上）實際皮卡車后部現(xiàn)場設(shè)置（下）

部署 P4SPR 儀器在抽樣現(xiàn)場被選擇在加拿大冬季和夏季(-20?C 至 30?C 的溫差)。為避免雨雪所造成的損害，設(shè)備臨時被設(shè)置在桌子或墊子上（圖二）。  該設(shè)備由筆記本電腦通過 USB 供電而發(fā)電機供應(yīng)筆記本的備份電池。蠕動泵分兩個階段來抽取井水樣品以控制裝置處的流動。首先井水樣被泵入大型收集桶中。   然后，收集桶的水再泵入 P4SPR。 在 P4SPR 中，微流體單元的前 3 通道導(dǎo)入水樣到 RDX 選擇性的 SPR 傳感器上。未污染的水樣被導(dǎo)入第四通道中，用于參考信號來校正溫度變化（圖  三）。 因此，每個樣品一式三份進行測量并實時校正。

圖三  四通道微流體通道單元和通道示意圖

實驗步驟
傳感器芯片可通過二苯胺聚合物與 Au 納米顆粒交聯(lián)功能化，具有 RDX 選擇性的分子印跡聚合物(MIP)(圖四)。SPR 傳感器在實驗室中用 RDX 的水溶液已先前進行驗證。同時溫度對 SPR 靈敏度的影響也在實驗室中從 2℃至 36℃ 測量環(huán)境相關(guān)范圍得到 1nM 至 50nM 的校準曲線。在現(xiàn)場分析時，校準曲線是從上游未污染的水來制備的。

圖四  在ITO載玻片上沒有MIP（左）MIP的暗視野圖像，橙色點是金納米粒子（右）2

從井中的收集污染樣品會根據(jù)凈化水參考信號分析。此外，每個傳感器的響應(yīng)都會經(jīng)過 10nM RDX 標準響應(yīng)來歸一化。

結(jié)果和討論
實驗室中的分析驗證

在現(xiàn)場測試之前，SPR 方法首先在實驗室進行了驗證， 經(jīng)過 1pM 至 10nM 的 RDX 溶液以 1mL / min 的速度在傳感器上連續(xù)流動來測量 SPR 傳感器的靈敏度(圖五，上)。

由于實地考察將面臨極端的季節(jié)寬溫度范圍，實驗室條件仿真是用來開發(fā)該方法來考慮和校正溫度對SPR 響應(yīng)的影響。 從 SPR 傳感器靈敏度可觀察到主要溫度效應(yīng)。但是，對于，使用 10 nM 的 SPR 信號對校準曲線進行每條曲線的歸一化可在相關(guān)溫度范圍內(nèi)為高于 0.1 nM 濃度提供更一致的靈敏度(圖六)。 隨后的現(xiàn)場測試中應(yīng)用了該歸一化方法。

圖五  用于RDX檢測的傳感器校準的SPR傳感圖（上）SPR響應(yīng)相對于10nM標準進行標準化。誤差棒代表三次重復(fù)測量的標準偏差（n=3）（下）。

圖六  RDX在不同溫度下，歸一化的校準曲線對10nM的SPR響應(yīng)

RDX 的現(xiàn)場 SPR 測試
當(dāng)前的SPR 現(xiàn)場測試方法幾乎無任何基礎(chǔ)設(shè)施要求。帳篷，拖車或 SUV 的后擋板等臨時避難所已足夠證明在采樣點部署 P4SPR 的可行性(圖 7)。 每個井口從到達現(xiàn)場到完成 SPR 分析低于 90 分鐘。 這包括采樣系統(tǒng)和 P4SPR 的設(shè)置，蒸餾水和未污染水的平衡，樣品的測量以及重新校準。 與 EPA HPLC-UV 標準測試方法相比，SPR 現(xiàn)場測試節(jié)省了樣品運輸和制備的時間。 現(xiàn)場SPR 方法明顯更快，特別是在偏遠地區(qū)更適合頻繁監(jiān)測環(huán)境樣品。

圖七  部署P4SPR在不同季節(jié)的照片

此外，用現(xiàn)場 SPR 方法產(chǎn)生的數(shù)據(jù)顯示出與 HPLC EPA方法 8330b 的良好相關(guān)性。 這證明了現(xiàn)場 SPR 方法的巨大潛力不僅可以作為集中測試的現(xiàn)場篩選工具，甚至可以替代它。

表一 SPR方法和EPA方法8330b的比較報告，不同的井做現(xiàn)場采樣。報告的濃度以ppb為單位。2ppb對應(yīng)于約10nM

P4SPR 優(yōu)勢
Affinité Instruments 儀器的 P4SPR 重量輕，集成度高， 便于攜帶，適合在各種環(huán)境條件下進行現(xiàn)場測試。 對現(xiàn)場設(shè)置空間和信號穩(wěn)定性的要求大大減少了相對傳統(tǒng)方法(如 HPLC-UV)的采樣時間。不同的表面化學(xué)物可通過調(diào)節(jié)SPR 傳感器的選擇性質(zhì)來取得感興趣的分析物。 此外，SPR 傳感器能夠直接檢測無需樣品制備，可稱為一個通用的傳感器。

結(jié)論

該應(yīng)用報告證明 P4SPR 為采樣井現(xiàn)場分析 RDX 提供了優(yōu)異的分析性能。 由于和標準 HPLC 方法以及實驗室樣品的 P4SPR 分析具有良好的相關(guān)性，用戶可以放心地將 P4SPR 用于現(xiàn)場快速測試偏遠地區(qū)的含能材料。 該儀器的便攜性和堅固性已經(jīng)證明它是環(huán)境監(jiān)測出色的選擇，具有大大擴展其他污染物應(yīng)用的潛力。

參考文獻

1 M. Mailloux, R. Martel, U. Gabriel, R. Lefebvre, S. Thiboutot and G. Ampleman, J. Environ. Qual., 2008, 37, 1468.

2 M. Riskin, R. Tel-Vered and I. Willner, Adv. Mater., 2010, 22, 1387–1391.

介紹

DNA、RNA和PNA等核酸可以采用與蛋白質(zhì)活性位點結(jié)合的活性結(jié)構(gòu)。與蛋白質(zhì)-抗體結(jié)合類似, 蛋白質(zhì)-核酸 (NA) 結(jié)合表現(xiàn)出各種親和力，這可以通過改變NA的序列來調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)-NA對的親和力。這種設(shè)計NA序列以與靶蛋白達到特定親和力范圍的篩選策略被用于新興的應(yīng)用，例如個性化YL。SPR(Surface Plasmon Resonance)是一種功能強大的無標記技術(shù)，可以提供蛋白質(zhì)-NA結(jié)合動力學(xué)數(shù)據(jù)，以便支持學(xué)術(shù)和臨床研究,從而理解和調(diào)節(jié)核心細胞過程，如轉(zhuǎn)錄調(diào)控。

Affinité的P4SPR

Affinité的P4SPR具有獨特的方法來識別DNA 上的結(jié)合配體、定量靶蛋白以及確定結(jié)合親和力和結(jié)合動力學(xué)。NA固定的簡單性和儀器的易用性使這種方法在培訓(xùn)后的幾分鐘內(nèi)對任何人(從本科生到宇航員、高級化學(xué)家到科學(xué)家)都是直觀的。

Affinité的技術(shù)已用于測定蛋白質(zhì)-DNA相互作用。  在該測定中,雙鏈DNA片段在SPR芯片上雜交，以無標記方法監(jiān)測與可溶性蛋白質(zhì)的相互作用。該方法適用于任何硫醇化核酸鏈的應(yīng)用。

Lacl repressor protein / dsDNA

使用dsDNA對蛋白質(zhì)進行分步檢測

SPR分析儀P4SPR簡要介紹

便攜4通道表面等離子體共振儀（P4SPR）可以在任何需要的地方提供高質(zhì)量的表面等離子體共振SPR數(shù)據(jù)。其專有的光學(xué)設(shè)計沒有移動部件，使其更加緊湊和堅固。此外，P4SPR建立在Z先進設(shè)備中的基準SPR技術(shù)基礎(chǔ)上：薄金屬膜傳感器。使用USB供電的P4SPR進行的每次實驗分析都會同時進行三次測量樣品并記錄高精度數(shù)據(jù)的參考信號。您可以使用TraceDrawer或喜歡的數(shù)據(jù)處理軟件快速處理文本文件中的輸出數(shù)據(jù)，以提取定性和定量信息如濃度、結(jié)合、選擇性、動力學(xué)和親和力等。大多數(shù)SPR應(yīng)用目前都是針對生物分子的相互作用。革新性SPR分析儀P4SPR使SPR解決方案更容易為現(xiàn)有和潛在用戶所用，同時也正在開發(fā)新興應(yīng)用如測量和監(jiān)測小分子和納米粒子。

購買P4SPR分析儀時，包含的物品如下：

l  P4SPR儀器（1）

l  USB線纜（1個USB 2.0 mini-B，1個USB 2.0 micro-B）

l  P4SPR操作軟件

l  金（Au）芯片（10）

l  PDMS流體通道（3）

l  硬質(zhì)塑料外殼

l  導(dǎo)管和連接器

l  帶有P4SPR控制軟件的USB密鑰

l  TraceDrawer生物分子分析許可證（可選）

技術(shù)規(guī)格

       香甜順滑的牛奶是不是人人都愛！額，但有人想說愛你不容易！因為乳糖不耐受。研究顯示全世界范圍內(nèi)亞洲人的乳糖不耐受人群比例Z高，達到90%以上。每個人的癥狀表現(xiàn)也不一樣，可能是腹痛，也可能是腹脹、腹瀉等。但是乳制品是人類重要的營養(yǎng)來源，怎樣才能既享用美味的牛奶又減少癥狀發(fā)生呢？食品供應(yīng)商發(fā)明了低乳糖牛奶，這樣大家都可以開森地喝牛奶啦。

       說到這里，安東帕旋光儀可以幫助食品供應(yīng)商準確地檢測牛奶中的乳糖含量！

檢測方法

原理

       旋光儀測定乳糖的含量是基于乳糖的光學(xué)活性。旋光度取決于光程長l及乳糖的含量：

       剛?cè)芙獾娜樘菚讦?水合乳糖與β–乳糖間轉(zhuǎn)化，因此測量前需要等待達到平衡，可加入幾滴10%的氨水溶液加快轉(zhuǎn)化以達到平衡，平衡后的比旋度為52.6°，然而無水α-水合乳糖和β–乳糖的比旋光度為55.4°。

旋光測定法是一種光學(xué)方法，一束偏振光穿過樣品，故在測量之前，牛奶中的脂肪及蛋白質(zhì)需要被沉淀析出/ 澄清。

       存在幾種不同的沉淀析出方法，例如，Carrez澄清，醋酸鉛澄清，AOAC參考方法896.01等。

       所有這些方法都基于3個基本操作：牛奶與試劑混合，澄清，過濾，測量旋光度，通過旋光度計算出乳糖含量。

MCP5100/5300/5500 旋光儀帶帕爾貼半導(dǎo)體控溫組件。

某品牌樣品經(jīng)混合、澄清、過濾后測量結(jié)果（t0為混合時間，min）：