SENSIQ:
La tecnica “ Surface Plasmon Resonance” (SPR) si è dimostrata di recente essere uno strumento di grande valore per tutti quei ricercatori coinvolti nella caratterizzazione di interazioni biomolecolari per una serie di attività di ricerca quali:  selezione e screening di anticorpi, specificità di binding, ligand fishing, drug discovery e regolazione di geni.
Per lungo tempo i ricercatori, per accedere ad apparecchi con tecnologia SPR, sono stati dipendenti da “Core Facilities” e Laboratori centralizzati. Oggi è disponibile una soluzione accessibile a tutti i laboratori per effettuare in tempo reale interazioni di legame ( binding) ed ottenere dati di affinità e cinetiche con elevata qualità. Il Sensi Q è un sistema semiautomatico  SPR a doppio canale che sia avvale di  una micro fluidica avanzata, sperimentate metodologie di legame alle superfici, ed un moderno software per l’analisi dei dati per misure di affinità, cinetiche e concentrazioni con un elevato grado di affidabilità. Il Sensi Q  è stato disegnato avendo in mente l’utente finale per assicurare la massima semplicità operativa, in tutte  le fasi dell’esperimento, attraverso l’uso costante di “Wizards” per il controllo dell’apparecchio e l’elaborazione dei dati.
 

Surface Plasmon Resonance
In poche parole la Surface Plasmon Resonance  (SPR) è una tecnica per rilevare  variazioni di indice di rifrazione sulla superficie di un sensore. Il sensore è composto da un substrato in vetro e da un sottile rivestimento in oro (vedi fig. 1)


(figura 1)

La luce passa attraverso il  substrato e viene riflessa dal rivestimento. Ad alcuni angoli di incidenza, una porzione dell’energia luminosa si accoppia attraverso il rivestimento in oro, formando quella che si ridefinisce una “ Surface Plasmon Wave” a livello dell’interfaccia tra il campione ed il rivestimento. L’angolo di luce incidente necessario a mantenere la Surface Plasmon Wave, è estremamente sensibile alle variazioni dell’indice di rifrazione sulla superficie (dovuti ai cambiamenti di massa), che vengono utilizzate per monitorare i fenomeni di associazione e dissociazioni di biomolecole. Il sensore totalmente integrato utilizza un design ottico stabile  ed estremamente sensibile. La luce emessa  da un  LED passa attraverso un polarizzatore e poi viene riflessa dalla superficie in oro.  Successivamente un array detector rileva la luce riflessa e di conseguenza, una caduta del segnale in corrispondenza dell’angolo  di accoppiamento (dove si forma la Superficie Plasmon Wave) della luce con la superficie in oro. Quando la massa si accumula sul sensore, durante l’interazione di legame tra le biomolecole, l’indice di rifrazione cresce e di conseguenza si osserva un aumento del segnale (espresso in unità di Risonanza , RU). Durante la fase di dissociazione, quando il  campione viene sostituito dal buffer, la massa decresce con una conseguente diminuzione della risposta in RU. Ripetendo  questo ciclo a differenti concentrazioni, si possono calcolare il Ka (on-rate) e il Kd (off-rate) delle interazioni biomolecolari (vedi fig. 2)



 ( figura 2).

SPR Sensor Chip
Il rivoluzionario sensore Spreeta è stato sviluppato dalla Texas Instruments. Con l’aggiunta di una superficie di rilevazione in oro, questo SPR è diventato un biosensore ultra sensibile  per misure in tempo reale di interazioni biomolecolari. Dal 2005 la Nomadics ha ricevuto una licenza esclusiva per questa piattaforma tecnologica. Ogni sensore Spreeta è un sistema di rivelazione SPR completamente integrato basato su una geometria Kretschmann che include tutto il necessario: ottica, superficie e detector (vedi fig. 4).


(Figura 4)

Caratteristiche
Il Sensi Q  possiede  e/o migliora molte delle caratteristiche degli SPR più costosi. Il Sensi Q  fornisce bassi rumori di fondo, sottrazione della curva ottenuta dal riferimento estremamente accurata, microfluidica ottimizzata per un elevata velocità nel trasporto della massa ed una chimica semplice e con elevate prestazioni. Il sensi Q utilizza un nuovo pacchetto Software , QDAT, sviluppato  da chi ha dato alla luce Scrubbler and Clamp. Questo software riduce notevolmente le difficoltà nella pulizia del dato e nell’applicazione dei modelli di fitting, consentendo, anche ad utilizzatori non esperti di estrarre in pochi minuti cinetiche e costanti di affinità. Un Wizard per la configurazione del saggio permette di registrare dati non distinguibili da quelli di un sistema completamente automatico.

Applicazioni
La tecnica SPR è di grande valore per tutti quegli studi di legame biomolecolare in campi di attività di ricerca che includono il drug discovery, la regolazione dei geni e studi di struttura-funzione. Le caratterizzazioni di affinità includono:

  • Proteina - proteina
  • Proteina - D.N.A
  • Proteina - Piccole Molecole
  • Anticorpo - Antigene
  • Recettore di Membrana-Legante
  • Peptide - Recettore

Le capacità inerenti un SPR includono esempi quali:
Cinetiche di Associazione e Dissociazione, misura delle costanti di affinità, determinazione della concentrazione e “ ligand Fishing”.