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儀器應(yīng)用 | MP-SPR：增強對熒光標(biāo)記分子集成系統(tǒng)的研究

來源：北京正通遠恒科技有限公司 更新時間：2025-10-24 15:00:20 閱讀量：97
導(dǎo)讀：多參數(shù)表面等離子體共振技術(shù)（MP-SPR）是一種功能強大的光學(xué)技術(shù)，能夠?qū)崟r、無標(biāo)記地監(jiān)測分子相互作用以及諸如厚度和折射率等層的特性。當(dāng)與熒光檢測相結(jié)合時，MP-SPR還能增強對熒光標(biāo)記分子集成系統(tǒng)的研究能力。




MP-SPR：增強對熒光標(biāo)記分子系統(tǒng)的研究



多參數(shù)表面等離子體共振技術(shù)（MP-SPR）是一種功能強大的光學(xué)技術(shù)，能夠?qū)崟r、無標(biāo)記地監(jiān)測分子相互作用以及諸如厚度和折射率等層的特性。當(dāng)與熒光檢測相結(jié)合時，MP-SPR還能增強對熒光標(biāo)記分子集成系統(tǒng)（如聚電解質(zhì)多層（PEM）和抗原-抗體檢測）的研究能力。本應(yīng)用說明展示了使用Cy5.5標(biāo)記的PEM通過逐層沉積構(gòu)建進行熒光和MP-SPR同時測量的演示（案例1），以及使用AF700標(biāo)記的抗原-抗體相互作用（案例2）。這種結(jié)合方法揭示了熒光團鄰近效應(yīng)、層結(jié)構(gòu)以及雙信號分析等方面的信息。

圖1：案例1（左側(cè)）：聚電解質(zhì)多層膜的逐層組裝。案例2（右側(cè)）：抗原-抗體相互作用。這些系統(tǒng)中加入了熒光標(biāo)記物。
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BioNavis MP-SPR 210A （左）、220A （右）

該實驗使用了BioNavis MP-SPR 210A系統(tǒng)。在案例1中，通過交替層疊聚（亞胺基丙烯酸酯）（PAH）和聚苯乙烯磺酸（PSS）以及Cy5.5熒光染料的方式，在預(yù)先涂覆有聚乙烯亞胺（PEI）的金傳感器上構(gòu)建了聚電解質(zhì)多層膜，并在150毫摩爾氯化鈉溶液中進行實驗。

沉積順序為Cy5.5+PSS+PAH兩組組合。在每一層沉積過程中，同時監(jiān)測MP-SPR的角度偏移，并在整個測量期間記錄了熒光信號。使用多個流細胞通道來實現(xiàn)并行數(shù)據(jù)采集，其中通道1注入Cy5.5，通道2則未注入。在案例2中，將一個用酯標(biāo)記的阿苯達唑-BSA結(jié)合物（或AF700標(biāo)記的抗原）注入通道1，其濃度為在10倍和100倍稀釋。

激發(fā)激光由外部光源產(chǎn)生，并通過集成在儀器中的光纖從棱鏡背面照射入（圖2）。熒光信號通過位于流細胞通道1中的光纖記錄下來。在進行角度測量時，將PMT的積分時間設(shè)置為與MP-SPR測量周期時間相對應(yīng)。

圖2：熒光耦合的MP-SPR測量。一根光纖被嵌入流式細胞儀的通道1中，用于監(jiān)測熒光發(fā)射信號。激發(fā)則從棱鏡的背面進行。


熒光與MP-SPR的結(jié)合提供了互補性作用。當(dāng)相繼沉積聚電解質(zhì)層時（案例1），正向MP-SPR角度變化（圖3，左）表明層厚度在增加，而熒光強度則會因Cy5.5標(biāo)記層相對于金表面以及最后一層聚電解質(zhì)層的位置而略有變化（圖3，右）。

圖3.：案例1中使用MP-SPR實時監(jiān)測Cy5.5（通道1-藍色）和聚電解質(zhì)（聚苯乙烯磺酸和聚苯胺；兩個通道）的注入情況（左圖），波長為670納米。通道2（橙色）未包含在Cy5.5的注入中。同時記錄的在SPR測量期間的熒光強度（右圖）。

在案例2（圖4）中，用兩種濃度（10倍和100倍）的AF700標(biāo)記抗原進行注射。MP-SPR反應(yīng)（圖4，左）和熒光強度（圖4，右）隨時間記錄的結(jié)果彼此高度吻合，表明AF700標(biāo)記抗原以濃度依賴的方式與一種抗體功能化傳感器表面結(jié)合。測量數(shù)據(jù)表明，使用100倍稀釋液時，表面結(jié)合的標(biāo)記抗原量少于10倍稀釋液樣本。

圖4：案例2中用AF700標(biāo)記的抗原（稀釋10倍（黑色）和100倍（橙色））與表面固定抗體的結(jié)合情況在實時條件下通過MP-SPR進行測量（左圖）。同時，在MP-SPR測量過程中記錄的熒光強度（右圖）。

同時使用MP-SPR和熒光檢測為研究復(fù)雜的薄膜系統(tǒng)（如聚電解質(zhì)多層膜）提供了一種有利的方法。這種雙模式數(shù)據(jù)采集能夠?qū)崿F(xiàn)層生長、熒光標(biāo)記物定位和光學(xué)響應(yīng)之間的實時關(guān)聯(lián)。上述研究所展示的用Cy5.5標(biāo)記的PEM系統(tǒng)和用AF700標(biāo)記的抗體-抗原檢測驗證了熒光耦合MP-SPR在多層分析中的有效性，并為先進的生物傳感和納米結(jié)構(gòu)表征應(yīng)用鋪平了道路。

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【END】



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