無標(biāo)記光學(xué)生物傳感器共認(rèn)為是分子相互作用研究的有力工具，其中表面等離子體共振（SPR）技術(shù)則是這一領(lǐng)域的金標(biāo)準(zhǔn)。SPR常與微流控芯片結(jié)合對(duì)幾個(gè)到幾十個(gè)樣品同步進(jìn)行分析檢測，分子量低至100 Da，靈敏度高，但受限于較少樣品數(shù)量。高通量和低檢測限是生物分子檢測的理想方式，斜入射反射差（OI-RD）技術(shù)能夠以高通量模式檢測數(shù)千種生物分子相互作用，特別是大于1000 Da的生物分子。本文提出了一種有效的通過OI-RD技術(shù)實(shí)現(xiàn)高通量和低檢測限的生物分子相互作用檢測方法。

文章題目為“Development of a carboxymethyl chitosan functionalized slide for small molecule detection using oblique-incidence reflectivity difference technology”于2024年9月發(fā)表在Biomedical Optics Express雜志，作者來自于上海復(fù)旦大學(xué)的信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院微納米光子結(jié)構(gòu)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。為了提高OI-RD對(duì)小分子（通常< 500 Da）的檢測能力，作者開發(fā)了一種以羧甲基殼聚糖（CMCS）和戊二醛（GA）交聯(lián)劑功能化修飾的三維生物芯片。蛋白樣品溶解在HEPES(pH 7.5)緩沖液中，濃度為0.5 mg/mL，隨后使用英國ArrayJet生物芯片點(diǎn)樣儀進(jìn)行點(diǎn)印（Super Marathon 對(duì)應(yīng)新型號(hào)Mercury 100-S），玻片被分成10個(gè)重復(fù)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?yàn)? × 8陣列，點(diǎn)樣體積100pL，點(diǎn)間距300 μm，點(diǎn)樣溫度20 ℃ 、濕度50%。（芯片制備流程和檢測 如圖1，下圖加上標(biāo)注）

 

圖1：(a) CMCS環(huán)氧玻片功能化修飾示意圖。(b)利用CMCS玻片進(jìn)行生物分子打印示意圖。(c)OI-RD檢測系統(tǒng)原理圖

結(jié)果顯示，通過優(yōu)化超聲時(shí)間、蛋白固定時(shí)間、羧甲基殼聚糖（CMCS）分子量以及戊二醛（GA）功能化時(shí)間，發(fā)現(xiàn)68 kDa的親和素蛋白檢出限為6.8 pM，比二維環(huán)氧樹脂芯片檢出限低約44倍。此外，對(duì)于小分子量物質(zhì)D -生物素（244 Da）也可準(zhǔn)確檢出，明顯小于2D環(huán)氧樹脂上1765 Da的檢出限。（如圖2，下圖加上標(biāo)注）

圖2：(a)不同濃度下BBSA與親和素在CMCS-GA玻片上的實(shí)時(shí)結(jié)合曲線 (b)三維上OI-RD信號(hào)振幅隨親和素濃度變化曲線。(c)不同濃度下BBSA與親和素在二維環(huán)氧生物芯片上實(shí)時(shí)結(jié)合曲線 (d) OI-RD信號(hào)振幅隨親和素濃度的變化曲線

結(jié)論：在生物分子相互作用檢測方面，基于功能化的3D生物芯片，OI-RD技術(shù)實(shí)現(xiàn)了樣品的高通量和結(jié)果的低檢測限，可進(jìn)行功能性基因或蛋白相關(guān)的藥物高通量篩選等，具有廣闊的應(yīng)用前景。

原文鏈接：https://doi.org/10.1364/BOE.534563

Arrayjet位于英國愛丁堡，專注于提供生物芯片應(yīng)用領(lǐng)域的解決方案及服務(wù)。自2000年公司成立即致力于開發(fā)新型生物樣品噴點(diǎn)方案–噴墨式液體處理平臺(tái)，該系統(tǒng)于2006年上市，目前用戶遍布全球27個(gè)國家。

Mercury系列產(chǎn)品采用獨(dú)特的飛行噴墨點(diǎn)樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)行業(yè)第一的快速、非接觸式微量液體處理。同時(shí)上萬種不同樣品可以進(jìn)行快速點(diǎn)樣，專利的上樣模塊配合高通量的點(diǎn)樣噴頭保障您的點(diǎn)樣操作快速、無污染，更低的上樣體積可有效減少樣品損失，使您的珍貴樣品物盡其用。

▼更多 ArrayJet 詳情，請(qǐng)聯(lián)系我們▼
環(huán)亞生物科技有限公司
地址：上海市松江區(qū)莘磚公路518號(hào)9幢502室
電話：021-54583565
郵箱：info@apgbio.com
網(wǎng)址：www.apgbio.com
 

▼更多精彩內(nèi)容，請(qǐng)掃碼關(guān)注我們▼