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Biacore耗材选择保姆级攻略,一次配齐安心上机!(下)

1 月 15, 2025

一、分析物进样

在这一流程建议使用运行缓冲液对分析物进行15-20倍的稀释以免造成容积效应(Bulk effect)影响分析结果,容积效应是由于样品溶液与运行缓冲液折光率的差异导致响应值的虚高,并不反映真实的生物分子结合。在整个Biacore实验中,配体和分析物的互作是在运行缓冲液的体系下进行的,如何选择合适的运行缓冲液以及添加剂是维持分子互作稳定性的关键因素。

运行缓冲液

在选择运行缓冲液时,并没有明确的规定必须使用何种缓冲液,需根据配体和分析物的结合活性来选择最适缓冲液体系。如图1中同一组互作在不同缓冲体系以及离子浓度的环境下,所呈现出来的结合解离趋势不尽相同,因此可以尝试多种不同的缓冲体系。

图1:同一互作在不同缓冲体系下的结合解离曲线

Biacore提供的预制缓冲液体系主要分为两大类,分别是基于HEPES缓冲体系的HBS系列缓冲液与基于磷酸盐缓冲体系的PBS系列缓冲液。在两大体系基础上加螯合剂EDTA(缩写E)和表面活性剂P20(缩写P),例如HBS-EP是最为常用的缓冲体系。
总的来说,应该根据分子互作的自身结合条件选择合适的缓冲液:
  • 一般来说,小分子互作建议使用PBS体系缓冲液,HEPES作为有机缓冲体系容易造成小分子的聚集。
  • 其余互作可以先尝试HBS体系缓冲液,EDTA和P20可以起到减少部分非特异性吸附的作用。
  • 有些情况需要避免,例如在使用NTA芯片时缓冲体系不能含有EDTA等螯合剂,以免导致镍离子的脱落;激酶实验也可用Tris作为缓冲体系,不建议使用PBS缓冲体系,容易与金属离子形成沉淀;膜蛋白相关互作实验如果已经添加了去垢剂促溶,则不需要另外再添加P20。

添加剂

Biacore提供额外NSB Reducer表面活性剂P20两种添加剂方便自己配置。

NSB Reducer的使用推荐浓度为1 mg/ml,加入到样品中使用,NBS还原剂中的羧甲基葡聚糖与传感器表面的葡聚糖基质具有相似的结构,因此可减少分析物与表面葡聚糖基质的非特异性结合,主要用于细胞上清、血清、组织匀浆等复杂样品的检测。

P20即吐温20,是非离子型表面活性剂,以已灭菌过滤的10%水溶液形式存在,其在运行缓冲液里的使用浓度建议不超过0.1%。

除此之外,还有其他一些较为常见的添加剂,在蛋白和小分子互作中的助溶剂如:有机溶剂DMSO,需要注意其折光率和可溶性带来的影响,DMSO有助于促进小分子溶解,其浓度<0.5%时不需要进行溶剂矫正,并且DMSO容易吸水,建议现配现用。其余一些非常规类添加剂可以查询仪器的操作手册或咨询技术人员,以免造成芯片和仪器的损伤。所有非预制的运行缓冲液,在配置完成后必须经过0.2 µm的膜过滤后使用,以防止部分成分溶解不充分。

二、芯片再生

芯片再生流程是在样品分析结束之后,从传感芯片表面去除结合的残留分析物,并且保持芯片上配体分子的活性,为下一个分析循环做准备的过程。有效的再生对获得高质量的分析数据至关重要!如图2所示,如果配体和分析物结合后能自然快速解离,则无需再生;如果不能快速解离,则可以延长解离时间或增加再生步骤。
图2:无需再生/需要再生的结合解离趋势
理想的再生条件是能够去除所有剩余的分析物分子 ,再生后信号回到Baseline,并且重复多次进样和再生,结合水平都基本维持稳定,与第一次进样相比,结合水平的变化在10%之内,维持原有的结合活性,如下图所示:
图3:再生条件的选择
Biacore提供一系列的再生试剂以及再生筛选试剂盒,含有10种即用型溶液,方便快速筛选到最优的再生条件。

  • 注意运用PBS缓冲溶液体系时不能使用氯化镁作为再生试剂,以避免磷酸镁沉淀。
  • 对于小分子样品大部分情况下不需要增加再生步骤,但有部分蛋白和小分子的互作会出现慢结合慢解离的趋势,这种情况建议增加解离时间,或添加再生步骤。
  • 对于NTA、CAP等捕获芯片或一些其他的捕获试剂盒中,都有配置相应的再生试剂,无需进行再生条件的摸索。

表1:Biacore常用的再生条件

三、维护试剂和配件

仪器的日常维护也至关重要,才能保证仪器的长久使用和实验结果的精确分析,主要需要进行每周维护(Desorb)和每月维护(Desorb and Sanitize)。根据不同机型,Biacore提供不同的维护试剂盒、单独的测试溶液和校准溶液以及维护芯片,需要注意以下几点:

  • 维护时需要插入维护芯片,避免使用实验芯片;
  • BIAtest溶液用于System Check,当系统状态出现异常的时候,用户可以通过系统检测来确认。工程师可以通过系统检测的结果来判别故障的种类和原因;
  • BIAnormalizing溶液为仪器校准溶液,请在工程师指导下操作;
  • BIAdesorb溶液1/2用于每周维护和每月维护;试剂盒内所有溶液皆为即用型溶液,不需要进行稀释或配置;
  • 根据危化品管理法规要求,Biacore维护试剂盒不含 BIADisinfectant溶液(次氯酸钠),需要使用分析纯级别以上的次氯酸钠自行配置,将有效成分稀释至0.6%-1%,建议月维护后当天不要进行实验或至少等3-4小时后次氯酸钠挥发完全再进行实验。

每次试验结束后,如果系统闲置小于7天,自动进入Standby模式,需要换成维护芯片和定期更换新鲜的去离子水。如果系统闲置大于7天,需更换成维护芯片后,才能启动关机程序(Shutdown),在关机后芯片舱门会自动开启,再取出芯片。需要准备乙醇和去离子水,整个流程根据系统提示完成即可。

根据不同型号的仪器配有不同的试剂架,试剂架对应不同直径的样品管,其中1.5 ml的聚丙烯瓶可以用实验室中常规的1.5 ml EP管减去盖子后代替。针对实验周期长、易挥发或吸水性强的样品(如DMSO)建议在样品管和96孔板上增加对应的橡胶盖和96微孔膜。建议不要使用非Biacore指定的96孔板,以免因孔深不一致导致针头损坏或进气。

最后让我们再用一张List查缺补漏一下!具体详细扫描上方二维码查看《Biacore芯片与耗材选择指南》。

LIST

传感芯片

运行缓冲液

偶联试剂盒

 偶联缓冲液

捕获试剂盒

再生溶液

 添加剂

维护试剂盒

配件