Biacore 应用：DSC-ITC-SPR 技术评估抗体在不同抗原表位结合的特异性及机理

　　若想了解热稳定性和分子结构的热容，首选差示扫描量热仪DSC。该技术通过升高或降低温度来诱导高分子的改变，从而测量相互作用的热力学。过去该技术的使用仅限于少数专业科研小组，但现在的仪器使用简单，只需要适量的物质即可准确地测量，DSC也就成为大部分生物物理学实验室的常规仪器。

　　使用DSC，你能快速鉴定出最稳定的蛋白质和生物药物候选物;比较天然、修饰和突变异构体生物分子;在几天的时间内优化表达、纯化以及制造的工艺;并对各种液体剂型进行简单、快速的优化和确定。目前，已有成千上百的发表刊物中记录了蛋白质，核酸和脂质分子稳定性的DSC表征的结果。

　　表面等离子共振技术SPR是一项用于测定相互作用动力学和亲和力的技术。分子配体(蛋白质、核酸、脂质体、蛋白质膜、碳水化合物、小分子)被固定在传感芯片的金膜表面。芯片表面与微通道系统相连接，通过此通道，精确控制流速的缓冲液和样品流经配体分子固化的表面。固化的分子与在溶液中的样品(被分析物)能够在传感器表面检测到质量的变化，这种质量变化是通过表面电浆共振的现象SPR被检测到的。样品(被分析物)与配体的结合的相互作用直至达到平衡的随时间的变化过程被实时记录下来，在任何时间，样品可以被切换成单纯的缓冲液，则解离的过程就会随之而来。从一个或几个实验中得到的相互作用图谱，就可以确定配体分子与样品结合的亲和力、动力学、选择性、浓度以及热力学的信息。

　　等温滴定量热法 ITC 同样能提供大量的生物分子相互作用的追踪记录。该技术是以测定注入某种配体后含生物分子的样品池所释放或吸收的热量为基础，在众多研究中用于考察突变和溶液条件改变的影响，以获得对于相互作用背后的驱动力、驱动因素的全面理解。此外，ITC的应用也不仅限于结合的研究，该仪器还可用于测量和定量诸如酶促反应的任何热量改变过程。

　　ITC应用的一大优势在于其依赖的是热力学测定，因此采用ITC对天然生物分子进行鉴定的过程中无需引入任何的标记分子。并且该方法也没有分子量限制，同样对样品也没有光学透明的外观要求。ITC滴定对于研究单个实验的结合亲和力，结合焓以及相互作用的剂量效应尤其适用。

选择何种方法进行分析?

　　技术是介绍了，可如何应用呢?让我们对这些系统进行一个概述：首先启动差示扫描量热仪对蛋白和其他生物分子的稳定性进行表征和鉴定。一旦各个组分之间形成稳定的相互作用，则可启动表面等离子共振系统即Biacore和等温滴定量热法即MicroCal ITC系统对分子之间相互作用的动力学和热力学进行研究。综合这些仪器的数据，可详尽地描述生物分子稳定性和结合的动力学、结合机制，而无需标签的引入。

　　Biacore™ 和MicroCal™系统在功能上互补。一般来说，Biacore建议用于：必须对结合的速度进行分析的系统;样本量较少的系统;必需有高通量的系统。MicroCal ITC建议用于：使用热力学参数进行新药的分子设计;用现有方法进行固定化较困难的情况;离子等非常小的分子的结合。