什么是生物层干涉 (BLI)?
生物层干涉 (BLI) 是一种基于光学干涉原理的非标记分析技术,用于实时测量生物分子(如蛋白质、抗体、核酸等)之间的相互作用。该技术具有实时、高通量的特点,广泛应用于生物化学、生物学和医学研究领域。
生物层干涉 (BLI) 的工作原理是什么?
BLI 的核心原理是光学干涉。当生物分子结合或解离于生物传感器尖端表面时,会改变该处生物层的厚度。这种厚度变化会直接影响从生物层表面反射的白光所产生的干涉图样。通过实时监测干涉图样的变化,即可精确测量分子结合和解离的动态过程。
生物层干涉
(BLI)
技术的主要优势和应用有哪些?
生物层干涉BLI 的主要优势在于无需对分子进行荧光或放射性标记即可提供定量数据。它可以测定分析物浓度、结合动力学(如结合速率 kon 和解离速率 koff)、结合亲和力(KD)以及相互作用的特异性。这些特点使 BLI 成为药物开发(如药物靶点筛选、抗体表征)、抗体检测、蛋白质功能研究和分析等领域的强大工具。
生物层干涉BLI 的工作机制是什么?
在 BLI 技术中,生物传感器尖端浸入含有待测分析物(如蛋白质、抗体等)的溶液中。当溶液中的生物分子与固定在传感器表面的配体结合时,会在尖端形成一层生物分子层。随着结合分子的增加,生物层厚度实时改变,导致反射光的干涉谱相位(而非单一波长)发生偏移。通过持续监测干涉谱的变化,系统可实时追踪分子结合与解离的动态过程,并精准计算结合速率(ka)、解离速率(kd) 以及相互作用的结合亲和力(KD),从而揭示生物分子相互作用的动力学特性。
生物层干涉BLI 与其他蛋白质分析方法相比有哪些优势?
与其他生物分子结合分析技术(如表面等离子共振 (SPR) 和酶联免疫吸附测定 (ELISA))相比,生物层干涉 (BLI) 具有多项显著优势:
非标记技术:
无需标记分子,避免了标记干扰,可直接分析天然状态下的生物分子。
实时动力学分析:
实时监测相互作用过程,提供结合动力学、亲和力及浓度信息。
样品兼容性强:
适用于多种样品,包括粗提物或复杂基质中的样品,干扰小。
样品制备简单
: 几乎无需样品前处理,显著提升通量,利于高通量筛选。
应用范围广:
可研究蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA/RNA、蛋白质-小分子乃至基于细胞的多种相互作用,应用场景广泛。
样品消耗低:
所需样品量少,且支持样品重复利用,特别适合珍贵或有限样本。
操作简便与高通量:
仪器易于使用,并能同时处理多个样品,支持高效的高通量筛选。
成本效益高: 在试剂消耗和设备维护方面,相比其他技术更具成本优势。
生物层干涉BLI 技术通常应用于哪些领域?
生物层干涉 (BLI) 广泛应用于生物医学研究、药物发现和诊断开发等多个领域。它是一种强大的工具,支持抗体表征以及研究蛋白质与小分子之间的相互作用,对治疗开发至关重要。
BLI 可用于生物仿制药生产、疫苗功效评估和蛋白质治疗药物的质量控制。它还有利于通过配体-受体、核酸-蛋白质之间的相互作用研究细胞信号传导和基因调控。在生物制药行业,BLI 在确保产品质量控制方面发挥着关键作用,并有助于开发用于检测疾病生物标志物的诊断工具,这充分体现了该技术在生命科学领域的广泛应用价值。
生物层干涉BLI 技术背后的科学原理是什么?
BLI 生物传感器基于光学干涉原理,利用白光源发射多波长的光。传感器尖端生物表面顶部反射的光与内部参考层反射的光发生相干叠加,从而形成干涉图样。使用检测器(通常是光谱仪或光电探测器)捕获该图样,用于实时监测干涉信号的变化。干涉图样的变化实时反映传感器表面发生的生物分子相互作用。。
生物层干涉BLI 为生命科学研究带来了哪些影响?
生物层干涉技术是一种功能强大且用途多样的工具,为研究生物分子相互作用提供了关键支持。它能够提供实时、非标记的分析能力,是深化生物化学、生物学和医学研究理解的宝贵手段,在新药和新疗法的开发中发挥着关键作用。
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