一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片及其制备方法与应用技术方案

技术编号：40835866 阅读：4 留言：0更新日期：2024-04-01 15:00

本发明专利技术属于生物检测领域，具体的，本发明专利技术涉及一种基于IM‑CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片及其制备方法与应用。本发明专利技术以传感芯片CM5为基板，在所述基板表面偶联免疫蛋白，捕获带有标签的融合蛋白，可以用于检测CL标签的融合蛋白的候选药物之间的亲和力，实现药物筛选，同时该芯片检测的蛋白‑药物亲和动力学也可被用于药物药理学研究。本发明专利技术芯片可以通过再生试剂处理后实现芯片的可逆循环使用性能，在循环使用200次后，其芯片还能具有80％的活性，大幅度降低了SPR应用中芯片成本。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物检测领域，具体的，本专利技术涉及一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片及其制备方法与应用。

技术介绍

1、金属纳米结构的表面等离子体共振耦合研究是等离子体电子学领域的一个重要领域，表面等离子体共振(spr)是一种十分灵敏、最常用的监测两个未标记分子间相互作用的技术，它是建立在电介质衬底上半透明贵金属层中光与自由电子相互作用的基础上。表面等离子体共振技术(surface plasmon resonance,spr)的生物传感器，能够实时监测生物分子间的相互作用，且无需标记，已被广泛应用于蛋白质组学、药物研发等领域，并且显示出广阔的应用前景。其中传感芯片是biacore系列仪器的核心部件，价格昂贵。因此，作为spr生物传感器一直在突破传感器表面修饰技术、抑制非特异性吸附技术、传感器芯片表面再生技术等方面的难题。cn201310134867.1其利用组氨酸标签与阳离子的亲和作用将待固定于芯片固相载体上的蛋白固定在芯片载体上，该结合方式对于蛋白质的功能基本不产生影响，同时组氨酸标签的携带简化了蛋白质的分离纯化及在spr芯片上的固定方法。cn201610300717.7公开了靶向人fkbp51蛋白的先导化合物及其筛选方法与应用，通过表达fkbp51的fk1结构域，利用spr技术定量测定fk1与小分子化合物之间相互作用的强弱，用氨基偶联法将fk1偶联到cm5芯片上进行测定，以naoh或hcl或edta为芯片再生条件，选取最优的再生条件进行循环测定，以研究fkbp51的fk1与小分子的结合。

<p>技术实现思路

1、提高spr生物传感器芯片的灵敏度、选择性等性能已成为该领域必须解决的关键问题，同时寻找传感芯片再生的方法，可以进一步的降低芯片的成本。

2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：

3、本专利技术的一个方面，提供了一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片，所述芯片以传感器芯片cm5为基板，所述基板表面偶联有大肠杆菌免疫蛋白，所述大肠杆菌免疫蛋白为im2、im7、im8和im9中的一种或多种，其氨基酸序列分别如seq id no.1、seq idno.2、seq id no.3和seq id no.4所示。

4、本专利技术的第二个方面，提供了一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

5、(1)芯片表面活化，将传感芯片cm5作为基板放入spr仪器中，注入活化液使其对基板进行活化；

6、(2)免疫球蛋白偶联，向spr仪器中注入免疫球蛋白溶液，使其与活化后的基板偶联；

7、(3)残余活性位点封闭，向spr仪器中注入封闭液溶液，封闭残余的活性位点；

8、作为本专利技术的进一步优化方案，所述活化液能够在芯片的基片表面形成氨基或羧基功能化的单分子层，以便与免疫球蛋白偶联。所述封闭液选自乙醇胺、bsa、酪蛋白、脱脂牛粉、双层磷脂膜中的一种或多种；进一步优选地，所述活化液为edc和nhs的混合液，所述封闭液为乙醇胺。

9、本专利技术的第三个方面，提供了一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片筛选蛋白活性小分子的方法，筛选步骤包括：

10、(1)检测筛选系统组装：将所述生物传感器芯片装入spr仪器中；

11、(2)融合蛋白的固定：将带有cls标签的融合蛋白用工作液(running buffer)稀释，然后注入到spr仪器中，将融合蛋白固定在所述生物传感器芯片表面；所述cls标签选自cl2、cl7、cl8和cl9中的一种或多种，其氨基酸序列分别如seq id no.5、seq id no.6、seqid no.7和seq id no.8所示。

12、(3)小分子上机：在spr仪器中加入不同浓度或不同类型的与融合蛋白有亲和力的小分子化合物，运行结合、解离程序，程序运行后，用软件进行数据分析小分子与融合蛋白的亲和力。

13、作为本专利技术的进一步优化方案，所述融合蛋白为hsp90a，其氨基酸序列如seq idno.9所示。

14、作为本专利技术的进一步优化方案，所述spr仪器为biacore s200/8k+，小分子上机过程中的结合时间为300s，解离时间为1800s。

15、本专利技术的第四个方面，提供了一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片的再生方法，所述方法包括：在spr仪器中注入解离液，使解离液与固定有融合蛋白的生物传感器芯片反应，促使芯片再生。

16、作为本专利技术的进一步优化方案，所述解离液选自8mol/l尿素、6mol/l盐酸胍、0.1mol/l盐酸、0.1mol/l naoh、1％sds中的一种或者多种，进一步优选地，所述解离液为6mol/l盐酸胍。

17、有益效果

18、(1)本专利技术的基于im-cl高亲和系统的spr可逆生物传感器芯片制备方法简单，结合能力强，可以有效的用于检测带cls标签的融合蛋白和候选药物之间的亲和力，实现药物筛选。

19、(2)本专利技术的芯片再生能力强，经检测，在使用再生试剂循环处理200次后，其芯片还能具有80％的活性，大幅度降低了spr应用中芯片成本。

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【技术保护点】

1.一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片，其特征在于，所述芯片以传感器芯片CM5为基板，所述基板表面偶联有大肠杆菌免疫蛋白，所述大肠杆菌免疫蛋白为IM2、IM7、IM8和IM9中的一种或多种，其氨基酸序列分别如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2、SEQ IDNO.3和SEQ ID NO.4所示。

2.一种如权利要求1所述的基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述活化液能够在芯片的基片表面形成氨基或羧基功能化的单分子层，以便与免疫球蛋白偶联。所述封闭液选自乙醇胺、BSA、酪蛋白、脱脂牛粉、双层磷脂膜中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述活化液为EDC和NHS的混合液，所述封闭液为乙醇胺。

5.一种利用如权利要求1所述的基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片筛选蛋白活

6.根据权利要求5所述的一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片筛选蛋白活性小分子的方法，其特征在于，所述融合蛋白为HSP90a，其氨基酸序列如SEQ IDNO.9所示。

7.根据权利要求5所述的一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片筛选蛋白活性小分子的方法，其特征在于，所述SPR仪器为Biacore S200/8k+，小分子上机过程中的结合时间为300s，解离时间为1800s。

8.一种如权利要求1所述的基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片的再生方法，其特征在于，所述方法包括：在SPR仪器中注入解离液，使解离液与固定有融合蛋白的生物传感器芯片反应，促使芯片再生。

9.根据权利要求8所述的一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片的再生方法，其特征在于，所述解离液选自8mol/L尿素、6mol/L盐酸胍、0.1mol/L盐酸、0.1mol/LNaOH、1％SDS中的一种或者多种。

10.根据权利要求9所述的一种基于IM-CL亲和系统的SPR可逆生物传感器芯片的再生方法，其特征在于，所述解离液为6mol/L盐酸胍。

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【技术特征摘要】

1.一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片，其特征在于，所述芯片以传感器芯片cm5为基板，所述基板表面偶联有大肠杆菌免疫蛋白，所述大肠杆菌免疫蛋白为im2、im7、im8和im9中的一种或多种，其氨基酸序列分别如seq id no.1、seq id no.2、seq idno.3和seq id no.4所示。

2.一种如权利要求1所述的基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述活化液能够在芯片的基片表面形成氨基或羧基功能化的单分子层，以便与免疫球蛋白偶联。所述封闭液选自乙醇胺、bsa、酪蛋白、脱脂牛粉、双层磷脂膜中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的一种基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片的制备方法，其特征在于，所述活化液为edc和nhs的混合液，所述封闭液为乙醇胺。

5.一种利用如权利要求1所述的基于im-cl亲和系统的spr可逆生物传感器芯片筛选蛋白活性小分子的方法，其特征在于，筛选步骤包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：高敏奇，王峰，张煜，万涛，
申请(专利权)人：无锡佰翱得生物科学股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

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