Risonanza plasmonica di superficie per analisi ad alto rendimento
Rilevazione ad alte prestazioni e ad alto rendimento delle interazioni molecolari
La risonanza plasmonica di superficie (SPR dall'inglese) è una tecnologia di rilevazione su base ottica, label-free, per il monitoraggio in tempo reale delle interazioni di legame tra due o più molecole. Il rendimento, la flessibilità e la sensibilità della piattaforma SPR fornisce ai ricercatori il potenziale per caratterizzare le interazioni biomolecolari in qualsiasi studio dei legami. È possibile analizzare un'ampia varietà di molecole, da ioni, frammenti e piccole molecole, fino a proteine e virus. La tecnologia SPR fornisce dati biofisici quali affinità, cinetica e termodinamica.
I biosensori di analisi basati su SPR sono strumenti potenti nella caratterizzazione delle interazioni molecolari. La combinazione di tre elementi, il rilevatore, il sensore di superficie e il sistema di consegna del campione, è fondamentale per la buona riuscita dell'esperimento.
Rilevazione ottica in tempo reale label-free
Le interazioni di legame tra una molecola sulla superficie del sensore (legante) e il suo (o i suoi) partner di legame in soluzione (analita) sono monitorate in tempo reale mediante la risonanza SPR.
La SPR utilizza un tipo di riflessione interna totale e causa una riduzione dell'intensità luminosa riflessa a con un angolo specifico dal lato in vetro della superficie del sensore. Poiché le molecole si legano, l'indice di rifrazione vicino alla superficie cambia, causando una variazione nell'angolo di intensità minima riflessa. La variazione dell'angolo è proporzionale alla massa del materiale legato. L'uscita tipica è un sensorgramma che monitora la variazione dell'angolo in funzione del tempo.
Rilevazione SPR+
Lo strumento Sierra SPR-24/32 Pro sfrutta la rilevazione dell'imaging della risonanza plasmonica di superficie detta SPR+. SPR+ permette l'imaging di matrici bidimensionali con un livello di sensibilità di rilevazione normalmente limitato a matrici lineari. L'elevata sensibilità di SPR+ deriva dalla combinazione dell'imaging SPR tradizionale con luce laser ad alta intensità e scansione ottica ad alta velocità. L'intensità della sorgente luminosa permette di utilizzare telecamere ad alta velocità, che a loro volta consentono maggiori misure di risonanza per scansione. Il risultato netto è un valore RMS di rumore inferiore e una migliore accuratezza quando si misurano piccole variazioni della risposta.
I sensori, facili da usare, riducono la variabilità dell'analisi
I sensori usati nei sistemi Sierra SPR sono prismi placcati d'oro montati su cartucce facili da manipolare. La progettazione rende semplice l'installazione ed elimina variazioni nell'analisi dipendenti dall'utilizzatore. La superficie in oro, richiesta per la risonanza SPR, possono essere rivestiti con un monostrato auto-assemblato, per bloccare un legame aspecifico di proteine e per semplificare l'unione delle molecole alla superficie. La varietà in aumento delle sostanze chimiche leganti superficiali estende l'utilità dei biosensori di analisi a un'ampia gamma di applicazioni.
Nuova microfluidica a flusso continuo
L'esposizione del campione alla superficie del sensore tramite un dispositivo microfluidico a flusso continuo produce le misure di legame più accurate. Per un'esposizione del campione riproducibile, il sistema Sierra SPR-24/32 Pro utilizza la tecnologia proprietaria Hydrodynamic Isolation (HI - Isolamento Idrodinamico). HI è un metodo per presentare volumi di fluidi piccoli, ma nettamente separati, in posizioni isolate su una superficie bidimensionale contenuta all'interno di una cella di flusso sotto a un flusso laminare. L'indirizzamento del fluido in una posizione specifica all'interno della cella di flusso è semplificato dalla combinazione di componenti di focalizzazione idrodinamica e un'erogazione puntale nel singolo punto. Il processo non richiede l'uso di barriere fisiche all'interno della cella di flusso, né di valvole meccaniche per controllare i percorsi di movimento del fluido, permettendo in questo modo un multiplexing ad alto rendimento di matrici bidimensionali con punti di rilevazione indirizzabili individualmente.
Applicazioni della risonanza plasmonica di superficie
La serie Sierra SPR Pro è costituita da un biosensore di analisi ad alte prestazioni e alto rendimento, con caratterizzazione label-free delle interazioni molecolari all'interno di un'ampia gamma di applicazioni.
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L'analisi in tempo reale, label-free (RT-LF) mediante rilevazione SPR è uno strumento potente per la caratterizzazione biofisica di terapie proteiche.
Tackling Challenging Targets with High-Throughput Biophysical Screening at Novartis
Learn in this note how multiplexing, automation and automated data analysis with Genedata Screener take SPR to the next level in this real-life example.
Raccolta delle pubblicazioni sulla risonanza plasmonica di superficie
For Research Use Only. Not for use in clinical diagnostic procedures.