賽多利斯分子互作儀主要用于實(shí)時(shí)、無標(biāo)記地研究生物分子之間的相互作用,可廣泛應(yīng)用于抗體篩選、蛋白—蛋白相互作用、蛋白—小分子相互作用、濃度定量、親和力表征、動(dòng)力學(xué)分析、表位配對、效價(jià)分析、工藝開發(fā)和質(zhì)量控制等場景。
一、儀器基本原理與適用范圍
賽多利斯分子互作儀通?;跓o標(biāo)記實(shí)時(shí)檢測原理,通過監(jiān)測生物傳感器表面分子結(jié)合引起的信號(hào)變化,獲得結(jié)合、解離和平衡過程中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。不同平臺(tái)可能采用不同技術(shù)路線,例如生物層干涉技術(shù)或表面等離子共振技術(shù)。BLI類平臺(tái)通常采用“浸入即讀”方式,傳感器直接浸入樣品孔中進(jìn)行檢測;SPR類平臺(tái)則通常涉及液路、緩沖液、芯片和流路系統(tǒng),操作和維護(hù)重點(diǎn)會(huì)有所不同。
使用前準(zhǔn)備
1.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)開始前,應(yīng)在軟件或?qū)嶒?yàn)記錄中完成基本設(shè)計(jì),包括:
明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏亲鰟?dòng)力學(xué)、濃度定量、親和力、表位配對,還是效價(jià)分析。
確定樣品分組:包括空白對照、參考樣品、陰性對照、陽性對照、不同濃度樣品等。
確定傳感器類型:根據(jù)配體、分析物或捕獲方式選擇合適生物傳感器。
確定實(shí)驗(yàn)步驟:通常包括基線、加載、洗滌、結(jié)合、解離、再生等步驟。
確定是否需要參比扣除:單扣除或雙扣除應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)體系設(shè)計(jì)。
確定樣品體積和孔位排布:避免加樣錯(cuò)誤、交叉污染或孔位不足。
2.樣品與緩沖液準(zhǔn)備
樣品質(zhì)量直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。建議提前檢查以下內(nèi)容:
樣品是否澄清,是否存在明顯沉淀、渾濁或顆粒。
緩沖液是否新鮮配制,pH、鹽濃度、添加劑是否符合實(shí)驗(yàn)要求。
樣品濃度是否合適,過高可能導(dǎo)致信號(hào)飽和,過低可能導(dǎo)致信噪比不足。
若使用粗樣品,如細(xì)胞培養(yǎng)上清、裂解液等,應(yīng)確認(rèn)該方法是否兼容復(fù)雜基質(zhì)。
若涉及有機(jī)溶劑或特殊添加劑,應(yīng)確認(rèn)其對傳感器、緩沖液和檢測信號(hào)的影響。
樣品應(yīng)避免反復(fù)凍融,必要時(shí)分裝保存。加樣前可短暫離心或輕柔混勻,但不應(yīng)劇烈震蕩導(dǎo)致蛋白變性或起泡。
3.耗材與配件檢查
上機(jī)前應(yīng)檢查以下物品:
生物傳感器是否在有效期內(nèi),包裝是否完好。
微孔板是否平整、無破損、無殘留液體。
樣品板、緩沖液板、傳感器托盤是否匹配當(dāng)前儀器型號(hào)。
防蒸發(fā)蓋、密封膜等配件是否準(zhǔn)備齊全。
廢液容器、擦拭紙、低塵擦拭材料、酒精濕巾等是否到位。
所有耗材應(yīng)按照說明書保存,避免受潮、高溫、強(qiáng)光或污染。
4.環(huán)境與設(shè)備檢查
儀器應(yīng)放置在平穩(wěn)、潔凈、振動(dòng)較小的環(huán)境中。使用前檢查實(shí)驗(yàn)室溫度、濕度是否符合要求,通常建議在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境范圍內(nèi)運(yùn)行。避免將儀器放置在空調(diào)直吹、陽光直射、強(qiáng)電磁干擾或頻繁振動(dòng)的位置。
同時(shí)檢查電源連接、計(jì)算機(jī)連接、儀器罩門、傳感器托盤位置、樣品板位置是否正常。若儀器長期未使用,應(yīng)先按照建議進(jìn)行狀態(tài)檢查,必要時(shí)聯(lián)系斯售后或儀器管理員確認(rèn)。
二、標(biāo)準(zhǔn)上機(jī)操作流程
1.開機(jī)與軟件啟動(dòng)
接通電源后,將儀器開關(guān)按至開機(jī)方向。待儀器指示燈或狀態(tài)燈正常亮起后,打開數(shù)據(jù)采集或分析軟件。軟件啟動(dòng)后,儀器通常會(huì)進(jìn)行初始化,當(dāng)界面顯示“Ready”或類似就緒狀態(tài)時(shí),即可開始實(shí)驗(yàn)設(shè)置。
不同軟件版本界面可能不同,但一般包括以下模塊:
實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或方法設(shè)置
孔板定義
樣品信息輸入
傳感器分配
實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)置
運(yùn)行預(yù)覽
數(shù)據(jù)采集
數(shù)據(jù)處理與分析
報(bào)告導(dǎo)出
2.設(shè)置實(shí)驗(yàn)方法
在軟件中選擇合適的方法模板,例如基礎(chǔ)動(dòng)力學(xué)、濃度分析、表位配對、效價(jià)分析等。隨后設(shè)置關(guān)鍵步驟:
基線步驟:用于穩(wěn)定信號(hào),觀察基線漂移和噪音。
加載步驟:將配體或捕獲分子固定到傳感器表面。
洗滌步驟:去除未穩(wěn)定結(jié)合的物質(zhì),降低背景。
結(jié)合步驟:分析物與傳感器表面分子結(jié)合,記錄結(jié)合信號(hào)。
解離步驟:將傳感器轉(zhuǎn)入緩沖液,觀察解離過程。
再生步驟:必要時(shí)恢復(fù)傳感器表面狀態(tài),以便重復(fù)使用。
設(shè)置時(shí)應(yīng)注意每步時(shí)間、振蕩速度、樣品體積和溫度條件。振蕩有助于提高傳質(zhì)效率,但過高速度可能引起液面波動(dòng)或氣泡干擾。
3.定義樣品板與傳感器
在孔板定義界面中,應(yīng)準(zhǔn)確標(biāo)注每個(gè)孔的內(nèi)容,包括:
緩沖液孔
空白孔
標(biāo)準(zhǔn)品孔
樣品孔
參比孔
再生液孔
同時(shí)設(shè)置樣品名稱、濃度、稀釋倍數(shù)、樣品類型等信息。若進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析,分析物濃度信息通常需要準(zhǔn)確填寫,以便后續(xù)計(jì)算和擬合。
傳感器分配時(shí)應(yīng)注意傳感器類型與方法一致,避免將不同功能傳感器混用。若實(shí)驗(yàn)需要參比扣除,應(yīng)明確參比傳感器或參比孔位置。
4.放置傳感器和樣品板
打開儀器罩門后,按照軟件提示放置傳感器托盤和樣品板。傳感器和樣品板方向應(yīng)正確,孔位不能錯(cuò)位。放置完成后關(guān)閉罩門,再次檢查軟件中孔位、傳感器位置和實(shí)驗(yàn)步驟是否一致。
運(yùn)行前應(yīng)重點(diǎn)確認(rèn):
傳感器是否安裝牢固。
樣品板是否放置平整。
緩沖液體積是否足夠。
樣品孔是否加樣正確。
實(shí)驗(yàn)步驟順序是否正確。
數(shù)據(jù)存儲(chǔ)路徑是否已設(shè)置。
確認(rèn)無誤后,點(diǎn)擊運(yùn)行開始實(shí)驗(yàn)。運(yùn)行過程中應(yīng)盡量避免移動(dòng)儀器、震動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)或頻繁開關(guān)罩門。
5.實(shí)驗(yàn)運(yùn)行監(jiān)控
實(shí)驗(yàn)運(yùn)行期間,應(yīng)關(guān)注實(shí)時(shí)信號(hào)曲線。正常曲線通常應(yīng)表現(xiàn)為:
基線階段相對平穩(wěn);
加載階段信號(hào)逐步上升;
結(jié)合階段信號(hào)隨濃度或時(shí)間變化;
解離階段信號(hào)逐步下降或趨于穩(wěn)定。
若出現(xiàn)以下情況,應(yīng)及時(shí)記錄并判斷是否需要終止實(shí)驗(yàn):
基線劇烈波動(dòng);
信號(hào)突然跳變;
多個(gè)通道同時(shí)異常;
傳感器信號(hào)明顯偏離預(yù)期;
軟件提示錯(cuò)誤或硬件異常;
樣品孔干涸或液體不足。
發(fā)現(xiàn)異常時(shí),不應(yīng)強(qiáng)行繼續(xù)實(shí)驗(yàn),應(yīng)先保存已有數(shù)據(jù),再聯(lián)系儀器管理員或售后服務(wù)人員。
三、數(shù)據(jù)處理與分析
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,數(shù)據(jù)通常保存在指定文件夾中,可通過分析軟件打開。數(shù)據(jù)處理的一般流程包括數(shù)據(jù)選擇、參比扣除、基線校正、曲線擬合、結(jié)果導(dǎo)出和報(bào)告生成。
1.數(shù)據(jù)選擇與預(yù)處理
首先選擇需要分析的傳感器和實(shí)驗(yàn)步驟,去除不需要參與分析的部分。例如,某些基線異常段、加載失敗段或明顯污染段應(yīng)謹(jǐn)慎處理。若實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了參比孔或參比傳感器,可根據(jù)方法進(jìn)行單扣除或雙扣除,以降低非特異性信號(hào)、體積變化或系統(tǒng)漂移帶來的影響。
2.信號(hào)歸零與基線處理
基線處理應(yīng)保持一致性。通??蛇x擇平衡階段或基線穩(wěn)定階段的某一段時(shí)間進(jìn)行歸零。不同實(shí)驗(yàn)之間應(yīng)采用相同處理規(guī)則,避免人為調(diào)整導(dǎo)致結(jié)果偏差。
3.動(dòng)力學(xué)與親和力擬合
進(jìn)行動(dòng)力學(xué)分析時(shí),可根據(jù)結(jié)合和解離曲線選擇合適的擬合模型。常見模型包括1:1結(jié)合模型,以及更復(fù)雜的2:1、1:2或質(zhì)量傳輸相關(guān)模型。選擇模型時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)體系和曲線形態(tài)判斷,不能僅追求R²或擬合曲線美觀。
常用參數(shù)包括:
ka:結(jié)合速率常數(shù);
kd:解離速率常數(shù);
KD:親和力常數(shù);
Rmax:最大結(jié)合信號(hào);
kobs:表觀速率;
R²、χ²:擬合質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)。
擬合結(jié)果應(yīng)結(jié)合原始曲線共同判斷。若擬合參數(shù)明顯不合理,應(yīng)檢查樣品濃度、參比扣除、基線設(shè)置、信號(hào)飽和或非特異性結(jié)合等問題。
4.濃度定量分析
濃度分析通常依賴標(biāo)準(zhǔn)曲線。標(biāo)準(zhǔn)品應(yīng)覆蓋合適濃度范圍,并包含空白或零濃度點(diǎn)。擬合方式可選擇4PL、5PL或其他適合模型。樣品濃度應(yīng)落在標(biāo)準(zhǔn)曲線可靠范圍內(nèi),若超出范圍,應(yīng)稀釋后重新檢測。
5.結(jié)果導(dǎo)出與報(bào)告保存
分析完成后可導(dǎo)出結(jié)果報(bào)告,常見內(nèi)容包括結(jié)果表、結(jié)合曲線、標(biāo)準(zhǔn)曲線、擬合參數(shù)和實(shí)驗(yàn)信息。部分軟件支持導(dǎo)出為Excel、PDF、TXT等格式,也可導(dǎo)出原始數(shù)據(jù)用于第三方軟件作圖。
導(dǎo)出時(shí)應(yīng)注意:
保留原始數(shù)據(jù);
保留處理參數(shù);
記錄樣品名稱、濃度、稀釋倍數(shù);
記錄實(shí)驗(yàn)日期、操作者、儀器編號(hào);
保存報(bào)告模板,便于后續(xù)重復(fù)分析。
四、日常維護(hù)與清潔
賽多利斯分子互作儀的維護(hù)重點(diǎn)因平臺(tái)不同而有所差異。BLI類儀器通常沒有復(fù)雜液路,日常維護(hù)相對簡便;SPR類儀器涉及流路、緩沖液、芯片和泵閥系統(tǒng),維護(hù)要求更高。無論哪種平臺(tái),都應(yīng)堅(jiān)持“每次使用后清潔、定期維護(hù)、異常及時(shí)報(bào)修”的原則。
1.實(shí)驗(yàn)后清潔
每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)取出樣品板和傳感器托盤,避免液體長時(shí)間殘留或蒸發(fā)。對于傳感器探頭區(qū)域,若有少量樣品殘留,可使用酒精濕巾或低塵擦拭紙輕輕擦拭。擦拭時(shí)動(dòng)作應(yīng)輕柔,避免觸碰精密部件或造成機(jī)械損傷。
清潔時(shí)應(yīng)注意:
不要用力擦拭傳感器探針;
不要讓液體進(jìn)入儀器內(nèi)部;
不要使用強(qiáng)腐蝕性溶劑;
不要使用粗糙紙巾或硬質(zhì)材料擦拭;
清潔后檢查儀器艙內(nèi)是否干凈、無殘留液體。
2.耗材管理
生物傳感器、微孔板、密封膜、防蒸發(fā)蓋等耗材應(yīng)分類存放,避免受潮、污染或過期使用。已使用過的傳感器應(yīng)按實(shí)驗(yàn)室規(guī)定處理,不可隨意重復(fù)使用,除非實(shí)驗(yàn)方法和儀器說明明確允許再生和重復(fù)使用。
對于需要重復(fù)使用的傳感器,應(yīng)記錄使用次數(shù)、再生條件和性能變化。如果信號(hào)明顯下降、基線不穩(wěn)定或重復(fù)性變差,應(yīng)及時(shí)更換。
3.定期維護(hù)
日常使用之外,應(yīng)定期進(jìn)行更全面的維護(hù)??砂ǎ?nbsp;
檢查儀器外觀和機(jī)械部件;
清潔傳感器托盤和樣品板位;
檢查光學(xué)窗口或檢測區(qū)域是否潔凈;
檢查軟件版本和固件版本;
檢查儀器運(yùn)行穩(wěn)定性;
必要時(shí)進(jìn)行光源、機(jī)械對準(zhǔn)或性能驗(yàn)證;
對SPR平臺(tái)檢查液路、緩沖液瓶、廢液瓶、管路和芯片狀態(tài)。
對于GxP或合規(guī)實(shí)驗(yàn)室,還應(yīng)按照年度預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃執(zhí)行,并保留維護(hù)記錄。具體維護(hù)周期、內(nèi)容和認(rèn)證服務(wù)應(yīng)以賽多利斯售后服務(wù)方案為準(zhǔn)。
4.長期停機(jī)管理
如果儀器需要長期停用,應(yīng)先完成清潔,取出樣品板、傳感器和液體容器,關(guān)閉儀器電源,必要時(shí)切斷總電源。重新啟用前,應(yīng)檢查儀器外觀、環(huán)境條件、軟件連接和基礎(chǔ)運(yùn)行狀態(tài),必要時(shí)進(jìn)行性能確認(rèn)后再開展正式實(shí)驗(yàn)。
五、使用注意事項(xiàng)
1.樣品相關(guān)注意事項(xiàng)
樣品應(yīng)避免污染,加樣時(shí)使用潔凈槍頭和容器。
高濃度樣品應(yīng)謹(jǐn)慎使用,避免傳感器飽和或信號(hào)失真。
含顆粒、沉淀或高粘度樣品可能影響檢測,應(yīng)提前評估兼容性。
粗樣品可直接檢測時(shí),也應(yīng)避免明顯雜質(zhì)堵塞或污染孔板。
珍貴樣品建議先進(jìn)行小規(guī)模預(yù)實(shí)驗(yàn),確認(rèn)條件后再正式檢測。
樣品檢測后若需回收,應(yīng)確認(rèn)回收過程不會(huì)引入污染或變性風(fēng)險(xiǎn)。
2.操作相關(guān)注意事項(xiàng)
嚴(yán)禁用手觸摸傳感器探頭或精密接口部位。
裝卸傳感器、樣品板和托盤時(shí)動(dòng)作應(yīng)輕柔,不可用力過猛。
運(yùn)行過程中不要移動(dòng)儀器或震動(dòng)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
不要隨意更改實(shí)驗(yàn)步驟、孔位定義或濃度信息。
不要使用不匹配的耗材或過期傳感器。
不要將液體灑入儀器內(nèi)部。
發(fā)現(xiàn)異常聲音、異常氣味、報(bào)錯(cuò)提示或信號(hào)異常時(shí),應(yīng)立即停止實(shí)驗(yàn)并記錄現(xiàn)象。
3.數(shù)據(jù)與記錄注意事項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)備份,避免因電腦故障或文件覆蓋造成損失。建議建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)命名規(guī)則,例如:
日期_項(xiàng)目_實(shí)驗(yàn)名稱_操作者_(dá)儀器編號(hào)
實(shí)驗(yàn)記錄應(yīng)包括:
實(shí)驗(yàn)日期;
樣品信息;
傳感器批號(hào);
緩沖液配方;
實(shí)驗(yàn)方法;
軟件版本;
數(shù)據(jù)處理方式;
異常現(xiàn)象;
結(jié)果文件路徑。
若實(shí)驗(yàn)室有數(shù)據(jù)完整性要求,應(yīng)遵守電子記錄、審計(jì)追蹤、權(quán)限管理和電子簽名等規(guī)定。
4.安全與環(huán)境注意事項(xiàng)
操作過程中應(yīng)佩戴個(gè)人防護(hù)裝備,如實(shí)驗(yàn)服、手套、護(hù)目鏡等。使用腐蝕性、毒性或揮發(fā)性試劑時(shí),應(yīng)在符合安全要求的環(huán)境中操作,并按照實(shí)驗(yàn)室安全規(guī)程處理廢液和廢棄物。
儀器周圍應(yīng)保持整潔,避免堆放過多試劑、廢液或雜物。電源線和數(shù)據(jù)線應(yīng)整理規(guī)范,避免絆倒或拉扯造成設(shè)備損壞。