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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:
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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”.
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