Sartorius Octet®非標(biāo)記生物分子相互作用分析系統(tǒng)技術(shù)原理與應(yīng)用

內(nèi)容簡介： 本文介紹了基于生物層干涉技術(shù)（BLI）的無標(biāo)記分子互作檢測方法。文章詳細(xì)解析了Sartorius Octet®系統(tǒng)的工作原理：如何通過實(shí)時(shí)監(jiān)測生物分子結(jié)合至傳感器表面引起的干涉光譜位移，來定量分析抗體-抗原、蛋白-蛋白、蛋白-核酸等相互作用的結(jié)合動(dòng)力學(xué)（Kon, Koff）、親和力（KD）和濃度。文章對比了其與SPR技術(shù)的異同，重點(diǎn)闡述了其在抗體篩選、表位分型、疫苗研發(fā)和質(zhì)量控制中高通量、操作簡便的顯著優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞： 生物層干涉技術(shù)、無標(biāo)記檢測、動(dòng)力學(xué)分析、親和力、高通量篩選

正文：

在藥物發(fā)現(xiàn)（特別是抗體藥物）、基礎(chǔ)分子生物學(xué)研究和生物制藥質(zhì)控中，定量表征生物分子間的相互作用——包括結(jié)合特異性、親和力（Affinity）和動(dòng)力學(xué)（Kinetics）——是至關(guān)重要的一環(huán)。傳統(tǒng)的有標(biāo)記方法（如ELISA）可能因標(biāo)記過程改變分子本身性質(zhì)而引入偏差。表面等離子體共振（SPR）技術(shù)雖是無標(biāo)記分析的“金標(biāo)準(zhǔn)"，但儀器昂貴、通量有限且操作復(fù)雜。Sartorius Octet®系列生物分子相互作用分析系統(tǒng)，利用生物層干涉技術(shù)（Bio-Layer Interferometry, BLI），提供了一個(gè)高通量、無標(biāo)記且操作極其靈活的強(qiáng)大替代方案。

Octet®系統(tǒng)的核心技術(shù)是光纖生物傳感器（Biosensor）。傳感器的涂有一層具有特定化學(xué)官能團(tuán)（如氨基 reactive、蛋白A/G用于捕獲抗體）的生物膜。當(dāng)一束白光照射到傳感器時(shí)，一部分光在生物膜表面反射，另一部分光在傳感器末端的內(nèi)部反射層反射，兩束反射光發(fā)生干涉，形成一道特征性的干涉光譜。

其檢測流程直觀而高效：

1. 基線建立： 將傳感器浸入緩沖液中，測量初始干涉光譜作為基線。

2. 分子加載： 將傳感器浸入含有配體（Ligand，如抗體）的樣品中，配體通過特異或非特異作用結(jié)合到傳感器表面，形成一層生物分子層。這層膜會(huì)導(dǎo)致光路長度增加，從而引起干涉光譜的位移（Shift），位移量與結(jié)合上去的分子質(zhì)量成正比。

3. 結(jié)合反應(yīng)： 將已加載配體的傳感器轉(zhuǎn)移至含有分析物（Analyte，如抗原）的溶液中進(jìn)行結(jié)合，實(shí)時(shí)監(jiān)測結(jié)合引起的信號增加。

4. 解離監(jiān)測： 隨后再將傳感器轉(zhuǎn)移至緩沖液中，監(jiān)測分析物的解離（Dissociation）引起的信號下降。

通過全程實(shí)時(shí)記錄信號隨時(shí)間的變化（即傳感圖，Sensogram），并利用內(nèi)置軟件進(jìn)行動(dòng)力學(xué)擬合，即可精確計(jì)算出結(jié)合速率常數(shù)（Kon）、解離速率常數(shù)（Koff）以及最終的親和力常數(shù)（KD = Koff/Kon）。

Octet®相較于SPR等技術(shù)的優(yōu)勢非常明顯：

• 高通量與并行處理： 一臺儀器可同時(shí)運(yùn)行最多96個(gè)或更多樣本，非常適合抗體庫的初步篩選和命中驗(yàn)證（Hit Validation）。

• 操作簡便，樣品消耗低： 無需復(fù)雜的微流路系統(tǒng)，對樣品溶液的通透性要求低，且樣品量僅需微量（通常≥200 μL）。

• 靈活性高： 可輕松分析粗樣（如細(xì)胞培養(yǎng)上清、血清），無需純化，大大加速了篩選流程。

• 廣泛應(yīng)用： 除動(dòng)力學(xué)分析外，還可用于蛋白濃度的快速絕對定量（無需標(biāo)準(zhǔn)曲線）、疫苗抗原-抗體結(jié)合活性檢測（Potency Assay）、以及表位分型（Epitope Binning）等。

對于進(jìn)行大量分子互作研究的實(shí)驗(yàn)室，Octet®的專用傳感器（如Protein A, Anti-Human Fc, Streptavidin）是常規(guī)消耗品。在科研單位領(lǐng)域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應(yīng)與定制化期貨服務(wù)，解決了科研單位 “緊急實(shí)驗(yàn)缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點(diǎn)。易匯生物的產(chǎn)品運(yùn)營團(tuán)隊(duì)表示，其現(xiàn)貨試劑可實(shí)現(xiàn)當(dāng)日下單、次日送達(dá)，期貨定制服務(wù)則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實(shí)驗(yàn)進(jìn)度穩(wěn)定推進(jìn)。 這種供應(yīng)保障確保了研究人員能夠隨時(shí)獲得所需型號的傳感器，保障了分子互作研究項(xiàng)目的連續(xù)高效運(yùn)行。

Sartorius Octet®系統(tǒng)憑借其BLI技術(shù)的高通量、無標(biāo)記和易用性特點(diǎn)，已成為現(xiàn)代生物制藥研發(fā)和基礎(chǔ)研究中進(jìn)行生物分子相互作用分析的平臺之一，極大地加速了藥物發(fā)現(xiàn)的進(jìn)程。