BIACORE生物大分子相互作用儀

BIA（Biomolecular Interaction Analysis）提供了實時觀察生物分子間相互作用的技術。通過它能觀察兩種分子結合的特異性，能知道兩種分子的結合有多強，還能了解生物分子的結合過程共有多少個協同者和參與者。BIA可以讓得到用其他技術方法難以得到的結果，因為它可以實時反映分子結合過程中每一秒變化的情況。無需借助標記物進行分析使BIA廣泛應用於各類生物體係的測定，從各類小分子化合物、多肽、蛋白質、寡核苷酸和寡聚糖直至類脂、噬菌體、病毒和細胞。BIA就是利用金屬薄膜表麵的折射率的改變，引起共振角的變化，來推斷金屬薄膜表麵的變化。實驗時先將一種生物分子固定在傳感器芯片表麵，將與之相互作用的分子溶於溶液流過芯片表麵。檢測器能跟蹤檢測溶液中的分子與芯片表麵分子的結合、解離整個過程的變化。

    BIA技術是基於一種表麵等離子共振（SPR）的物理光學現象的生物傳感分析技術。不必使用熒光標記和同位素標記，從而保持了生物分子的天然活性。當入射光以臨界角入射到兩種不同透明介質的界麵時將產生全反射，且反射光強度在各個角度上都應相同，但若在介質表麵鍍上一層金屬薄膜後，由於入射光可以引起金屬中自由電子的共振，從而導致反射光在一定的角度內大大減弱，其中使反射光完全消失的角度稱為共振角。共振角會隨金屬薄膜表麵通過的液相的折射率的改變而改變，折射率的變化（RU）又和結合在金屬表麵的大分子質量成正比。因此，BIA技術可以通過對反應全過程中各種分子反射光的吸收獲得初始的數據，並經相關處理獲得結果－傳感圖。

    儀器介紹

BIA是英語"Biomolecular Interaction Analysis"的縮寫，Biacore提供了實時觀察生物分子間相互作用的技術。通過它您能觀察兩種分子結合的特異性，能知道兩種分子的結合有多強，還能了解生物分子的結合過程共有多少個協同者和參與者。Biacore可以讓您得到用其他技術方法難以得到的結果，因為它可以實時反映分子結合過程中每一秒變化的情況。無需借助標記物進行分析使Biacore廣泛應用於各類生物體係的測定，從各類小分子化合物、多肽、蛋白質、寡核苷酸和寡聚糖直至類脂、噬菌體、病毒和細胞。Biacore是一個通用的儀器，因為您可以任意偶連如上所述任一種生物分子到傳感片表麵。因此要將Biacore應用在哪個領域，由您決定! 

Biacore是基於表麵等離子共振(SPR)技術來實時跟蹤生物分子間的相互作用，而不用任何標記物。實驗時先將一種生物分子固定在傳感器芯片表麵，將與之相互作用的分子溶於溶液流過芯片表麵。檢測器能跟蹤檢測溶液中的分子與芯片表麵的分子結合、解離整個過程的變化。 

Biacore係統的3個核心部分是傳感器芯片，SPR光學檢測係統，微射流卡盤。

    應用範圍

1. 蛋白質功能分析與蛋白鑒定
2. 分子交互作用特性表征
3. 鑒定潛力藥物標靶與診斷生物標誌物
4. 細胞訊息傳遞機製探討
5. 蛋白質結構與功能關係解析
6. 癌症、免疫調節、細胞凋謝機製及分子醫學研究
7. 分子濃度測定
8. 結合位點圖譜
9. 蛋白質體研究
10. 疫苗研發
11. 品管檢測
12. 新藥開發

    性能說明：

1.BIAcore生物分子相互作用分析係統是用在探測分子間相互作用的生物感測器，此技術可在不需任何標定物的真實狀態下監視蛋白質、核酸、小分子藥物、糖類等任何兩種生物分子間相互結合、解離的情形。利用表麵共振角度之原理，當偏極光照射到分子表麵的時候即可偵測到表麵共振角度的不同。

2. 核心技術簡介：

•             不需任何標定物的分析方法（Label-free analysis）：BIAcore利用表麵電漿共振(Surface Plasma Resonance,SPR）的光學原理，直接偵測反應表麵上生物分子因相互作用結合解離導致的質量改變，不需先做反應分子純化、及標定的繁雜程序。

•             自訂的生物特異性的反應表麵（Biospecific surface）：具備多種反應片（Sensor Chips）以及純熟的表麵固定方法（Surface Immobilization Methodology）使用者可針對反應分子種類選擇適當的反應片，再利用係統內建的表麵固定程式，製備特定的生物特異性的結合表麵。

•             超微量樣品需求：BIAcore利用獨特設計的超微量液體匯流卡所需樣品體積極少（在5-100 μl）同時能精確的控製反應組成的接觸時間與流速。

•             快速分析（Short analysis time）：反應時間為2至10分鍾。

•             高靈敏度之偵測（High sensitivity detection）：靈敏度依待測物之分子量而異，待測物分子量大於2000 Dalton，靈敏度高達10^-9 - 10^-12 M。

•             同步偵測兩個流路（Flow cell）：BIACORE X的 IFC內具有兩個反應槽，可做即時背景扣除（on-line background）

    操作流程

1. 樣品準備 樣品包括耦聯到芯片表麵的分子（ligand）和在溶液中流過的樣品，稱作analyte。如果ligand是小分子，要檢查該分子結構上是否有可供耦聯的氨基基團，如果沒有需要考慮對分子進行修飾。
2. 緩衝液準備
該實驗要求所有緩衝液都經過過濾和脫氣處理。如果緩衝液能夠耐受高溫的話，可以對緩衝液進行滅菌處理。這樣滅菌有脫氣的效果，同時也能保存更長的時間。
3. 耦聯 參照耦聯的具體方法。
由於芯片表麵帶有負電，因此要耦聯到芯片上的分子必須帶上正電，才有利於分子吸附到芯片表麵，以利於共價耦聯反應的完成。預結合實驗就是將樣品溶解在不同PH值的緩衝液中，使其帶上不同量的電荷。然後，將樣品流過芯片表麵，觀察它與芯片的結合曲線，就可判斷出合適的條件。
4. 測試
將分析物用合適的緩衝液稀釋處理，上樣。要盡可能讓樣品緩衝液與係統載流緩衝液一致。
5. 再生

    再生是指將結合到芯片表麵的分析物洗脫，以便芯片的重複使用。