Nasze produkty
Wieloparametryczny rezonans plazmonów powierzchniowych (MP-SPR)
Rezonans plazmonów powierzchniowych (SPR)
Zasada działania rezonansu plazmonów powierzchniowych (SPR) opiera się na zachowaniu elektronów na powierzchni metalu, gdy pada na nią światło pod określonym kątem. Elektrony te zaczynają wtedy oscylować wspólnie, tworząc tzw. falę plazmonów powierzchniowych. Zjawisko to zachodzi bardzo specyficznie – zależnie od kąta padania światła.
Kiedy cząsteczki wiążą się z powierzchnią sensora, zmieniają sposób odbicia światła, co powoduje przesunięcie kąta, przy którym zachodzi rezonans. Mierząc to przesunięcie w czasie rzeczywistym, naukowcy mogą określić ilość związanej substancji oraz badać oddziaływania pomiędzy różnymi cząsteczkami.
Wieloparametryczny rezonans plazmonów powierzchniowych (MP-SPR) opiera się na zasadach teorii SPR. Dzięki korzystnemu układowi optycznemu z układem goniometrycznym umożliwia pomiar większej liczby parametrów niż tradycyjne instrumenty SPR, dostarczając pełną krzywą SPR.
Kompletne dane krzywej SPR są korzystne we wszystkich pomiarach oddziaływań i dostarczają kluczowych informacji w przypadku:
-
pomiarów na żywych komórkach,
-
pomiarów próbek surowych,
-
charakterystyki warstw,
-
pomiarów gazów,
-
pracy bez konieczności stosowania kanału referencyjnego.
Kluczowe zalety technologii MP-SPR
-
Dokładne i bogate w treść dane
-
Pomiar oddziaływań molekularnych w czasie rzeczywistym, bez znakowania – w tym analiza powinowactwa i kinetyki
-
Charakterystyka grubości warstw – od angstromów do kilku mikrometrów
-
Skuteczność zarówno w środowisku gazowym, jak i ciekłym
-
Odpowiednia do badania złożonych obiektów, takich jak nanocząstki, wirusy czy żywe komórki
-
Zgodność z różnymi mediami, w tym z hodowlami komórkowymi i surowicą
-
Wyposażona w szeroką gamę unikalnych powierzchni pomiarowych
-
Możliwość połączenia z technikami fluorescencji i elektrochemii dzięki dedykowanym komórkom przepływowym
-
Elastyczna konstrukcja – możliwość integracji z innymi technikami analitycznymi
-
Prosta i intuicyjna obsługa
Pomiar przy wielu długościach fal
Dzięki unikalnej konfiguracji optycznej, technologia MP-SPR umożliwia zaawansowaną analizę próbek. Pomiar pełnej krzywej SPR, w połączeniu z unikalną możliwością pomiaru przy wielu długościach fal, zapewnia niezrównane możliwości analityczne. MP-SPR pozwala określić konformację próbki, grubość oraz współczynnik załamania warstwy lub powłoki.
Urządzenia MP-SPR mogą być wyposażone w 2, 3, a nawet 4 długości fal w każdym kanale pomiarowym. Dodatkowe długości fal dostarczają bardziej szczegółowych informacji we wszystkich zastosowaniach i są szczególnie istotne w charakterystyce warstw, badaniach żywych komórek oraz analizie wielkości i stężenia pęcherzyków zewnątrzkomórkowych. Wszystkie lasery są używane jednocześnie we wszystkich kanałach przepływowych urządzenia.
Otrzymane dane analizowane są za pomocą unikalnego oprogramowania BioNavis LayerSolver dedykowanego dla systemu MP-SPR Navi™. To zaawansowane, a jednocześnie łatwe w obsłudze narzędzie pozwala określić grubość i współczynnik załamania światła warstw znajdujących się na powierzchni sensora na podstawie zmierzonych danych.
Ta funkcjonalność otwiera szerokie możliwości zastosowań w naukach o materiałach, umożliwiając szczegółową charakterystykę funkcjonalnych powłok, takich jak powierzchnie samoczyszczące, materiały o właściwościach przeciwdrobnoustrojowych czy membrany filtracyjne. Technologię tę można efektywnie wykorzystywać jako narzędzie badawczo-rozwojowe lub kontrolne w takich dziedzinach jak technologie wyświetlaczy, półprzewodniki, panele słoneczne czy baterie.
Kompatybilność ze złożonymi próbkami
i
Pozbądź się „efektu objętościowego” i wyodrębnij rzeczywiste wiązanie bez potrzeby stosowania kanału referencyjnego!
Różnice w składzie cieczy pomiędzy próbką a buforem roboczym powodują zmianę współczynnika załamania światła, co z kolei objawia się jako przesunięcie mierzonej krzywej SPR. To zjawisko nazywane jest efektem objętościowym (ang. bulk effect) i występuje we wszystkich metodach rejestrujących zmiany współczynnika załamania w pobliżu powierzchni sensora.
W tradycyjnych systemach SPR, imaging SPR lub lokalnym SPR (LSPR), wymagane są staranne kalibracje sygnału objętościowego z użyciem licznych wstrzyknięć roztworów tła oraz dedykowanego kanału referencyjnego, aby odseparować rzeczywiste wiązanie molekularne od niepożądanego efektu objętościowego. Co więcej, dopuszczalne są jedynie niewielkie zmiany w stężeniu rozpuszczalnika (np. DMSO).
W przypadku instrumentów MP-SPR efekt objętościowy nie stanowi problemu, ponieważ możliwość pomiaru pełnej krzywej SPR pozwala na korelację parametrów uzyskiwanych metodą MP-SPR i umożliwia prostą, bezpośrednią charakterystykę zakłócającego sygnału objętościowego dzięki funkcji PureKinetics™. Funkcja ta jest dostępna we wszystkich instrumentach MP-SPR Navi™.
PureKinetics™
Funkcja PureKinetics™ zwiększa wiarygodność wyników, umożliwiając wyodrębnienie rzeczywistego sygnału wiązania. Zapewnia istotne korzyści, zwłaszcza w sytuacjach, gdy nie można zastosować komórki referencyjnej ze względu na właściwości próbki lub powierzchni sensora, albo gdy w eksperymencie wymagane są wysokie stężenia dodatków (np. DMSO w celu poprawy rozpuszczalności).
PureKinetics™ jest szczególnie skuteczna w badaniach interakcji dwuwarstw lipidowych lub interakcji materiał–biocząsteczka, w których stworzenie kanału referencyjnego jest trudne. Funkcja ta ma również kluczowe znaczenie przy pomiarach przeprowadzanych na próbkach surowych.
Dodatkowa lektura:
Szybkie badania kinetyczne
Powinowactwo wiązania i kinetyka
Urządzenia MP-SPR mierzą powinowactwo i kinetykę reakcji wiązania cząsteczkowego bez obciążeń związanych z etykietowaniem.
Zasada wtrysku przepływowego MP-SPR szybko wprowadza próbkę do obszaru pomiarowego (tzw. celi przepływowej). Ciągłe pomiary ujawniają, jak szybko cząsteczki w przepływie (analit) wiążą się z przyłączoną do powierzchni cząsteczką ligandu i jak silna jest interakcja. Po wstrzyknięciu próbki bufor jest ponownie wlewany do obszaru pomiarowego. Ta zasada pomiaru umożliwia dopasowanie danych do modeli wiązania, ujawniając stałe powinowactwo wiązania oraz stałe szybkości asocjacji i dysocjacji. Oprogramowanie do analizy danych zawiera wiele modeli dopasowania odpowiednich dla różnych partnerów oddziałujących (np. małych cząsteczek, przeciwciał itp.).
Szybkie pomiary interakcji biomolekularnych bez konieczności regeneracji
W tradycyjnej metodzie miareczkowania wielocyklicznego (rysunek B) próbki analitu są wstrzykiwane na powierzchnię ligandu w różnych stężeniach. Po połączeniu próbki analitowi pozwala się na dysocjację od powierzchni poprzez przemycie buforem. Przed wstrzyknięciem kolejnego stężenia analitu, wszelkie pozostałe związane anality są usuwane poprzez wstrzyknięcie odpowiedniego roztworu regeneracyjnego.
KineticTitration (rysunek A) eliminuje potrzebę regeneracji pomiędzy stężeniami próbek i znacznie skraca czas potrzebny do przeprowadzenia pełnego eksperymentu interakcji biomolekularnych, potencjalnie nawet o połowę, w zależności od rodzaju testu i liczby stężeń. W typowej procedurze KineticTitration próbki analitu są wstrzykiwane na powierzchnię w serii od niskiego do wysokiego stężenia bez etapów dysocjacji i regeneracji pomiędzy wstrzyknięciami próbki. Szybkość dysocjacji jest mierzona po ostatniej próbce analitu.
Więcej informacji można znaleźć w Notatce Aplikacyjnej nr 155 – wiązanie małych cząsteczek leku z białkiem mierzone za pomocą KineticTitration.