Sartorius Octet®非標記生物分子相互作用分析系統(tǒng)技術原理與應用

內(nèi)容簡介： 本文介紹了基于生物層干涉技術（BLI）的無標記分子互作檢測方法。文章詳細解析了Sartorius Octet®系統(tǒng)的工作原理：如何通過實時監(jiān)測生物分子結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合動力學（Kon, Koff）、親和力（KD）和濃度。文章對比了其與SPR技術的異同，重點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。

關鍵詞： 生物層干涉技術、無標記檢測、動力學分析、親和力、高通量篩選

正文：

在藥物發(fā)現(xiàn)（特別是抗體藥物）、基礎分子生物學研究和生物制藥質(zhì)控中，定量表征生物分子間的相互作用——包括結合特異性、親和力（Affinity）和動力學（Kinetics）——是至關重要的一環(huán)。傳統(tǒng)的有標記方法（如ELISA）可能因標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）技術雖是無標記分析的“金標準"，但儀器昂貴、通量有限且操作復雜。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（Bio-Layer Interferometry, BLI），提供了一個高通量、無標記且操作極其靈活的強大替代方案。

Octet®系統(tǒng)的核心技術是光纖生物傳感器（Biosensor）。傳感器的涂有一層具有特定化學官能團（如氨基 reactive、蛋白A/G用于捕獲抗體）的生物膜。當一束白光照射到傳感器時，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合到傳感器表面，形成一層生物分子層。這層膜會導致光路長度增加，從而引起干涉光譜的位移（Shift），位移量與結合上去的分子質(zhì)量成正比。

3. 結合反應： 將已加載配體的傳感器轉(zhuǎn)移至含有分析物（Analyte，如抗原）的溶液中進行結合，實時監(jiān)測結合引起的信號增加。

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。

通過全程實時記錄信號隨時間的變化（即傳感圖，Sensogram），并利用內(nèi)置軟件進行動力學擬合，即可精確計算出結合速率常數(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等技術的優(yōu)勢非常明顯：

• 高通量與并行處理： 一臺儀器可同時運行最多96個或更多樣本，非常適合抗體庫的初步篩選和命中驗證（Hit Validation）。

• 操作簡便，樣品消耗低： 無需復雜的微流路系統(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（如細胞培養(yǎng)上清、血清），無需純化，大大加速了篩選流程。

• 廣泛應用： 除動力學分析外，還可用于蛋白濃度的快速絕對定量（無需標準曲線）、疫苗抗原-抗體結合活性檢測（Potency Assay）、以及表位分型（Epitope Binning）等。

對于進行大量分子互作研究的實驗室，Octet®的專用傳感器（如Protein A, Anti-Human Fc, Streptavidin）是常規(guī)消耗品。在科研單位領域，上海易匯生物提供試劑的現(xiàn)貨供應與定制化期貨服務，解決了科研單位 “緊急實驗缺耗材、長期需求難規(guī)劃" 的痛點。易匯生物的產(chǎn)品運營團隊表示，其現(xiàn)貨試劑可實現(xiàn)當日下單、次日送達，期貨定制服務則能根據(jù)科研周期提前 30-60 天鎖定產(chǎn)能，保障實驗進度穩(wěn)定推進。 這種供應保障確保了研究人員能夠隨時獲得所需型號的傳感器，保障了分子互作研究項目的連續(xù)高效運行。

Sartorius Octet®系統(tǒng)憑借其BLI技術的高通量、無標記和易用性特點，已成為現(xiàn)代生物制藥研發(fā)和基礎研究中進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)的進程。