圖 1. SPR 技術(shù)發(fā)展歷程。 

SPR 是一種物理光學(xué)現(xiàn)象。簡(jiǎn)單來說，SPR 就是根據(jù)金屬表面偶聯(lián)的配體是否與分析物結(jié)合而產(chǎn)生不同的共振角，通過監(jiān)測(cè)共振角度的變化，可以推斷出生物分子相互作用的親和性、親合常數(shù)、結(jié)合動(dòng)力學(xué)等信息。因此，SPR 技術(shù)在藥物篩選、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用研究、抗體-抗原結(jié)合等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用和重要價(jià)值。

圖 2. SPR 原理圖。 

原理：當(dāng)光源發(fā)出的偏振光以一定的角度入射到棱鏡中，在棱鏡與金屬的界面處發(fā)生全反射，而光會(huì)在金屬表面介質(zhì)中傳輸振幅呈指數(shù)衰減的倏逝波，同時(shí)引發(fā)金屬表面的自由電子產(chǎn)生表面等離子波，等離子波與倏逝波發(fā)生共振時(shí)，其反射光強(qiáng)度會(huì)大幅度地減弱。反射光強(qiáng)度最低時(shí)的暗帶所對(duì)應(yīng)反射角即為共振角。當(dāng)有生物分子與金屬表面的薄膜結(jié)合或與已吸附的分子相互作用時(shí)，這種等離子體波的特性會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致共振角度發(fā)生偏移 (從 A 到 AB 的偏移)^[10]。

這種偏移可通過檢測(cè)入射光的反射角度變化來實(shí)現(xiàn)。借助 SPR 儀器的檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)、定量地測(cè)量共振角度的變化，從而得到親和力相關(guān)信息。

目前常用的檢測(cè)分子間相互作用力的主流方法分為 4 種：表面等離子共振 (SPR)、拉下實(shí)驗(yàn) (GST pull-down)、免疫共沉淀 (IP)、酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn) (ELISA)。其中，SPR 技術(shù)是生命科學(xué)基礎(chǔ)研究、藥物研發(fā)與醫(yī)學(xué)診斷分析領(lǐng)域動(dòng)力學(xué)及親和力分析的檢測(cè)方法，也是檢測(cè)生物分子相互作用的 “金標(biāo)準(zhǔn)”。

• 實(shí)時(shí)檢測(cè)，能動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)生物分子相互作用的全過程；
• 無需標(biāo)記樣品，保持了分子活性[11]；
• 樣品需要極少，一般一個(gè)表面僅需要 100 μg 蛋白；
• 檢測(cè)過程方便快捷，靈敏度高；
• 應(yīng)用范圍廣泛；
• 高質(zhì)量的分析數(shù)據(jù)；
• 能跟蹤監(jiān)控固定的配體的穩(wěn)定性[12]。

• 有無結(jié)合 (Yes or No)
• 結(jié)合的特異性和選擇性 (Specificity) 
• 兩種分子的結(jié)合強(qiáng)度 -- 親和力 (Affinity) 
• 結(jié)合和解離的快慢和復(fù)合體的穩(wěn)定性 -- 動(dòng)力學(xué) (Kinetics) 
• 分子結(jié)合的溫度與熱力學(xué)特征 (Thermodynamics)；
• 目標(biāo)分子活性含量的檢測(cè) (Concentration)。

自 Liedberg[5][6] 等人于 1983 年首次運(yùn)用 SPR 技術(shù)進(jìn)行抗原抗體相互作用分析以來，SPR 技術(shù)已廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)生命科學(xué)、制藥、食品及環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域。近幾年，新的技術(shù)理論和方法學(xué)的發(fā)展又推動(dòng)了 SPR 技術(shù)向小分子的相互作用研究、藥物篩選、臨床診斷、蛋白質(zhì)組學(xué)等新興的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)展。目前，SPR 技術(shù)在科學(xué)研究中發(fā)揮出越來越重要的作用。

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MCE 使用 Biacore T200 儀器，可以進(jìn)行抗原-抗體、蛋白-蛋白、抗體-受體、VLP 蛋白-抗體、蛋白-小分子化合物等的親和力分析，為客戶提供定制的多樣性服務(wù)。【案例 1】
通過 SPR 技術(shù)，使用 Biacore 儀器測(cè)定不同濃度下 Human NKp30 蛋白與 Human B7-H6 蛋白的親和力。利用 T200 的分析軟件，采用 1：1 binding 的分析模式對(duì)其結(jié)合和解離進(jìn)行分析，其親和力常數(shù)為 0.275 μM。
圖 3. NKp30, Human (hFc) captured on CM5 Chip via Protein A can bind Biotinylated B7-H6, Human (His-Avi) (HY-P78076）with an affinity constant of 0.275 μM as determined in SPR assay.

【案例 1】

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