Biacore
Med biologiska sensorer kan man analysera biologiska molekyler på en yta i realtid.
Sensorerna överför den biologiska interaktionen till en elektronisk, mekanisk, termisk eller en
optisk signal och mäter signalen kontinuerligt. Signalen är proportionell till antalet molekyler
som binder in på ytan.
En vanlig princip för optiska biosensorer är mätning av brytningsindex i ytan mellan två
medium med olika brytningsindex. Ljusreflexen på ytan ändras när molekyler binds in på
ytan. Man kan då direkt mäta intensitet, fas och vinkel på det reflekterande ljuset och därmed
räkna ut mängden bundet material på ytan. Signalens ändring är proportionell till massans
ändring på ytan, dvs antalet inbundna molekyler.
BIAcore är ett optiskt biosensor-instrument som baseras på BIAtechnology (Biomolecular
Interaction Analysis) vilket möjliggör detektion av biomolekyler samt att åskådligöra
bindningen mellan två eller flera molekyler. Detta sker i realtid utan använding av
inmärkning. Man kan detektera proteiner, peptider, nukleotider, fettsyror och även små,
organiska molekyler, exempelvis olika läkemedelskandidater.
Immobilisering av ligander
Dextranytan som anses ”semiflytande” är
optimerad för immobilisering av ligander.
Ligander kan immobiliseras på flera olika
sätt, via naturligt förekommande -NH2,
SH och COOH-grupper. Koppling via
amingruppen är den vanligast
förekommande metoden för en ej riktad
kopplingskemi.
Mikrofluider
Provet slussas via små pneumatiska valv som styr vätskan in i en eller flera av de fyra
separata flödescellerna. Den största fördelen med injektioner på flera olika flödesceller är
möjligheten att kunna jämföra dem och använda en flödescell som kontroll. Det vill säga
subtrahera ospecifika interaktioner samt bufferttoppar beroende på ändring i brytningsindex
SPR
BIAtekniken grundar sig på resonans i ytplasman (surface plasmon resonance (SPR)) vilket är
när ytplasman exciteras på gränsytan mellan metall och vätska. När något binder in på ytan
ändras brytningsindexet på ytlagret, vilket detekteras i en SPR signal. Ljusstrålen reflekteras
på den yta som ej är i kontakt med provet, inbindningen orsakar därmed en reduktion i
ljusintensitet samt ändring i vinkel och våglängd. Ändringen av molekyler som binds in på
ytan mäts i response unit (RU) i realtid i ett sensogram. Detta kan sedan kan göras om till
kinetiska och temodynamiska konstanter.
Vid en studie ändras SPR-signalen när en lösning innehållande ena molekylen i ett
bindningspar passeras över ytan på ett sensor chip. Andra molekylen i bindningsparet har
tidigare blivit immobliserat på ytan. På ytan bildas då en matta av molekyler ”redo” att binda
molekyler i ett prov som injiceras över ytan. En fix våglängd, i en fjäderliknande form, riktas
på sensor ytan och vid bindningsögonblicket detekteras en ändring i SPR. Denna ändring mäts
kontinuerligt och bildar ett sensogram, vilket ger en komplett registrering av hur molekylerna
binder och lossnar.
En av styrkorna med denna teknologi är möjligheten att bestämma de båda konstanter som
står för den totala bindningskonstanten. Detta leder till mera information om den molekylära
interaktionen jämfört med andra teknologier där endast den totala affiniteten bestäms.
Förloppet av en interaktion är visualiserat med ett sensogram. Analyten binder till liganden
som är kopplad på ytan och resulterar i en ökande signal. Efter injektion ersätts provet med ett
kontinuerligt flöde av buffert och en minskande signal visar hur analyten lossnar från ytan.
