美国SPRm表面等离子共振显微镜

SPRm 200 系列 

表面等离子体共振和光学显微镜完美结合

开辟研究细胞膜蛋白相互作用的新前沿

SPRm200 表面等离子共振显微镜 工作原理基于表面等离子共振（SPR）技术。是将表面等离子体共振技术和光学显微镜巧妙结合为一体的生物传感检测仪。可以同时得到细胞原位明场成像、SPR成像、及SPR动力学曲线定量亲和常数、结合解离常数，它为免标记研究分子相互作用的领域开辟一个崭新的前沿。专门针对细胞膜蛋白和相关分子免标记检测而设计的SPRm200， 使您在不需要从细胞中提取和分离膜蛋白的前提下实时观察细胞结构并同时测量药物和靶点在细胞上的结合过程。还可进行对药物和在天然状态下的膜蛋白之间相互作用的测量，高分辨SPR成像，可以同时实现单个或多个细胞的研究，从而实现细胞与药物结合的异质性及统计学分析。由于出色的灵敏度和稳定性，SPRm200能够测量纳米尺度上的结合行为，可用于研究细菌或病毒与抗菌性药物的相互作用，以及发展新型药物载递纳米颗粒。

（1）小分子药物（<200Da）与单细胞结合筛选与分析

（2）小分子药物（<200Da）与多细胞/活细胞结合筛选与单个细胞精度统计学分布分析，研究细胞异质性差异

（3）抗体药物与单个/多个活细胞结合筛选与单个细胞精度统计学分布分析，研究细胞异质性差异

（4）细菌或病毒与抗菌性药物的相互作用

（5）其他分子细胞/活细胞层面原位研究

主要功能

实时定量活细胞分子相互作用

单个细胞/多个细胞动力学&定量分析（Ka，Kd，KD，C）及统计分布

明场成像、SPR成像结合单点动力学分析

生物标记检测, 药物靶向研发

小分子免标分析（<200Da）

电化学同步分析

小分子、DNA、抗体、肽段、蛋白、病毒、细菌、细胞

技术特点

细胞原位：真正实现细胞层面的原位分子互作，无需提纯，可以直接原位分析药物在细胞层面与分子互作，尤其为膜蛋白受体（糖蛋白、GPCR）等提供了研究解决方案；

通量：SPR视场600um*600um，可以同时进行多个细胞与分子互作的研究，从而实现药物统计学分析，和细胞异质性研究

精度：良好灵敏度，可以实现<200Da 小分子药物与细胞的互作研究

高分辨动态可视化：可以动态可视化观察药物分子与细胞反应的全过程及成像，同时可以得到定量的SPR分析曲线，从而得到定量Ka，Kd ，KD。高分辨率，1um SPR成像分辨，从而可以得到单个细胞的分辨成像与定量数据

应用实例：

基于原位细胞分子互作的研究

小分子药物

常用药物中，小分子药物可占总量98%，小分子药物通常是信号传导抑制剂，它能够特异性地阻断肿瘤生长、增殖过程中所必需的信号传导通路，从而达到治疗的目的。多通过浓度梯度提供动力被吸收。

1. 小分子药物与HEK 293细胞GPR39受体相互作用

图（a）SPR成像，亮暗反映不同细胞、不同区域的结合作用的强弱；图（b），明场成像，可以得到不同细胞的观察与选区；图（C）多个兴趣选区，每个区域的SPR信号曲线，图（e、f、g）分别为多个兴趣选区，亲和常数/解离常数/结合常数的统计分布：KD：413nM（42nM标准偏差），kd = 4.27E-3 s-1  (0.720E-3 标准偏差)，ka = 6.92E3 M-1 s-1  (0.721E3 标准偏差)

2. 小分子药物与细胞ASIC 酸敏感离子通道受体相互作用研究

抗体药物

单克隆抗体（mAb）疗法已成为治疗癌症、自身免疫性疾病、哮喘和许多其他疾病的既定方法。单克隆抗体（mAb）药物占整个生物制药50%的份额，其中超过60%都是膜蛋白受体。SPRm200可以在单细胞层面定量研究单克隆抗体（mAb）和膜蛋白结合作用。传统SPR是直接将纯化的蛋白固定在芯片表面，对于膜蛋白而言是有问题的，膜蛋白从细胞环境中提取并保持自身形态非常困难。

基于病毒、细菌载体分子互作的研究

1.快速ASTs实验：抗生素与大肠杆菌（Live E.Coli O157.H7）代谢活性研究

ASTs实验是确定抗生素易感性和细菌菌株耐药性的重要实验。目前大多数AST实验是基于细胞培养，需要几天时间才能完成。快速AST检测可以降低发病率死亡率和帮助制定早期窄谱抗生素治疗方案。通过SPRm200，我们使用等离子成像和PIT技术跟踪单个细菌细胞的运动。监测随着细胞代谢和抗生素的投入的Z向变化。可以看到，抗生素可以明显减弱细菌细胞的活动，并且可以定量计算，从而成为快速AST检测方法

2. 基于SPRm200，病毒载体微阵列研究多种不同GPCR受体与配体的相互作用的研究

SPRM电化学阻抗方法定量检测分子互作

通过电化学SPRM阻抗分析，测量了传感器表面病毒肽配体和不同GPCR受体的结合动力学常数。