赛多利斯分子互作仪主要用于实时、无标记地研究生物分子之间的相互作用,可广泛应用于抗体筛选、蛋白—蛋白相互作用、蛋白—小分子相互作用、浓度定量、亲和力表征、动力学分析、表位配对、效价分析、工艺开发和质量控制等场景。
一、仪器基本原理与适用范围
赛多利斯分子互作仪通常基于无标记实时检测原理,通过监测生物传感器表面分子结合引起的信号变化,获得结合、解离和平衡过程中的动态数据。不同平台可能采用不同技术路线,例如生物层干涉技术或表面等离子共振技术。BLI类平台通常采用“浸入即读”方式,传感器直接浸入样品孔中进行检测;SPR类平台则通常涉及液路、缓冲液、芯片和流路系统,操作和维护重点会有所不同。
使用前准备
1.实验设计
实验开始前,应在软件或实验记录中完成基本设计,包括:
明确实验目的:是做动力学、浓度定量、亲和力、表位配对,还是效价分析。
确定样品分组:包括空白对照、参考样品、阴性对照、阳性对照、不同浓度样品等。
确定传感器类型:根据配体、分析物或捕获方式选择合适生物传感器。
确定实验步骤:通常包括基线、加载、洗涤、结合、解离、再生等步骤。
确定是否需要参比扣除:单扣除或双扣除应根据实验体系设计。
确定样品体积和孔位排布:避免加样错误、交叉污染或孔位不足。
2.样品与缓冲液准备
样品质量直接影响实验结果。建议提前检查以下内容:
样品是否澄清,是否存在明显沉淀、浑浊或颗粒。
缓冲液是否新鲜配制,pH、盐浓度、添加剂是否符合实验要求。
样品浓度是否合适,过高可能导致信号饱和,过低可能导致信噪比不足。
若使用粗样品,如细胞培养上清、裂解液等,应确认该方法是否兼容复杂基质。
若涉及有机溶剂或特殊添加剂,应确认其对传感器、缓冲液和检测信号的影响。
样品应避免反复冻融,必要时分装保存。加样前可短暂离心或轻柔混匀,但不应剧烈震荡导致蛋白变性或起泡。
3.耗材与配件检查
上机前应检查以下物品:
生物传感器是否在有效期内,包装是否完好。
微孔板是否平整、无破损、无残留液体。
样品板、缓冲液板、传感器托盘是否匹配当前仪器型号。
防蒸发盖、密封膜等配件是否准备齐全。
废液容器、擦拭纸、低尘擦拭材料、酒精湿巾等是否到位。
所有耗材应按照说明书保存,避免受潮、高温、强光或污染。
4.环境与设备检查
仪器应放置在平稳、洁净、振动较小的环境中。使用前检查实验室温度、湿度是否符合要求,通常建议在常规实验室环境范围内运行。避免将仪器放置在空调直吹、阳光直射、强电磁干扰或频繁振动的位置。
同时检查电源连接、计算机连接、仪器罩门、传感器托盘位置、样品板位置是否正常。若仪器长期未使用,应先按照建议进行状态检查,必要时联系斯售后或仪器管理员确认。
二、标准上机操作流程
1.开机与软件启动
接通电源后,将仪器开关按至开机方向。待仪器指示灯或状态灯正常亮起后,打开数据采集或分析软件。软件启动后,仪器通常会进行初始化,当界面显示“Ready”或类似就绪状态时,即可开始实验设置。
不同软件版本界面可能不同,但一般包括以下模块:
实验设计或方法设置
孔板定义
样品信息输入
传感器分配
实验步骤设置
运行预览
数据采集
数据处理与分析
报告导出
2.设置实验方法
在软件中选择合适的方法模板,例如基础动力学、浓度分析、表位配对、效价分析等。随后设置关键步骤:
基线步骤:用于稳定信号,观察基线漂移和噪音。
加载步骤:将配体或捕获分子固定到传感器表面。
洗涤步骤:去除未稳定结合的物质,降低背景。
结合步骤:分析物与传感器表面分子结合,记录结合信号。
解离步骤:将传感器转入缓冲液,观察解离过程。
再生步骤:必要时恢复传感器表面状态,以便重复使用。
设置时应注意每步时间、振荡速度、样品体积和温度条件。振荡有助于提高传质效率,但过高速度可能引起液面波动或气泡干扰。
3.定义样品板与传感器
在孔板定义界面中,应准确标注每个孔的内容,包括:
缓冲液孔
空白孔
标准品孔
样品孔
参比孔
再生液孔
同时设置样品名称、浓度、稀释倍数、样品类型等信息。若进行动力学分析,分析物浓度信息通常需要准确填写,以便后续计算和拟合。
传感器分配时应注意传感器类型与方法一致,避免将不同功能传感器混用。若实验需要参比扣除,应明确参比传感器或参比孔位置。
4.放置传感器和样品板
打开仪器罩门后,按照软件提示放置传感器托盘和样品板。传感器和样品板方向应正确,孔位不能错位。放置完成后关闭罩门,再次检查软件中孔位、传感器位置和实验步骤是否一致。
运行前应重点确认:
传感器是否安装牢固。
样品板是否放置平整。
缓冲液体积是否足够。
样品孔是否加样正确。
实验步骤顺序是否正确。
数据存储路径是否已设置。
确认无误后,点击运行开始实验。运行过程中应尽量避免移动仪器、震动实验台或频繁开关罩门。
5.实验运行监控
实验运行期间,应关注实时信号曲线。正常曲线通常应表现为:
基线阶段相对平稳;
加载阶段信号逐步上升;
结合阶段信号随浓度或时间变化;
解离阶段信号逐步下降或趋于稳定。
若出现以下情况,应及时记录并判断是否需要终止实验:
基线剧烈波动;
信号突然跳变;
多个通道同时异常;
传感器信号明显偏离预期;
软件提示错误或硬件异常;
样品孔干涸或液体不足。
发现异常时,不应强行继续实验,应先保存已有数据,再联系仪器管理员或售后服务人员。
三、数据处理与分析
实验结束后,数据通常保存在指定文件夹中,可通过分析软件打开。数据处理的一般流程包括数据选择、参比扣除、基线校正、曲线拟合、结果导出和报告生成。
1.数据选择与预处理
首先选择需要分析的传感器和实验步骤,去除不需要参与分析的部分。例如,某些基线异常段、加载失败段或明显污染段应谨慎处理。若实验设计了参比孔或参比传感器,可根据方法进行单扣除或双扣除,以降低非特异性信号、体积变化或系统漂移带来的影响。
2.信号归零与基线处理
基线处理应保持一致性。通常可选择平衡阶段或基线稳定阶段的某一段时间进行归零。不同实验之间应采用相同处理规则,避免人为调整导致结果偏差。
3.动力学与亲和力拟合
进行动力学分析时,可根据结合和解离曲线选择合适的拟合模型。常见模型包括1:1结合模型,以及更复杂的2:1、1:2或质量传输相关模型。选择模型时应结合实验体系和曲线形态判断,不能仅追求R²或拟合曲线美观。
常用参数包括:
ka:结合速率常数;
kd:解离速率常数;
KD:亲和力常数;
Rmax:最大结合信号;
kobs:表观速率;
R²、χ²:拟合质量评价指标。
拟合结果应结合原始曲线共同判断。若拟合参数明显不合理,应检查样品浓度、参比扣除、基线设置、信号饱和或非特异性结合等问题。
4.浓度定量分析
浓度分析通常依赖标准曲线。标准品应覆盖合适浓度范围,并包含空白或零浓度点。拟合方式可选择4PL、5PL或其他适合模型。样品浓度应落在标准曲线可靠范围内,若超出范围,应稀释后重新检测。
5.结果导出与报告保存
分析完成后可导出结果报告,常见内容包括结果表、结合曲线、标准曲线、拟合参数和实验信息。部分软件支持导出为Excel、PDF、TXT等格式,也可导出原始数据用于第三方软件作图。
导出时应注意:
保留原始数据;
保留处理参数;
记录样品名称、浓度、稀释倍数;
记录实验日期、操作者、仪器编号;
保存报告模板,便于后续重复分析。
四、日常维护与清洁
赛多利斯分子互作仪的维护重点因平台不同而有所差异。BLI类仪器通常没有复杂液路,日常维护相对简便;SPR类仪器涉及流路、缓冲液、芯片和泵阀系统,维护要求更高。无论哪种平台,都应坚持“每次使用后清洁、定期维护、异常及时报修”的原则。
1.实验后清洁
每次实验结束后,应及时取出样品板和传感器托盘,避免液体长时间残留或蒸发。对于传感器探头区域,若有少量样品残留,可使用酒精湿巾或低尘擦拭纸轻轻擦拭。擦拭时动作应轻柔,避免触碰精密部件或造成机械损伤。
清洁时应注意:
不要用力擦拭传感器探针;
不要让液体进入仪器内部;
不要使用强腐蚀性溶剂;
不要使用粗糙纸巾或硬质材料擦拭;
清洁后检查仪器舱内是否干净、无残留液体。
2.耗材管理
生物传感器、微孔板、密封膜、防蒸发盖等耗材应分类存放,避免受潮、污染或过期使用。已使用过的传感器应按实验室规定处理,不可随意重复使用,除非实验方法和仪器说明明确允许再生和重复使用。
对于需要重复使用的传感器,应记录使用次数、再生条件和性能变化。如果信号明显下降、基线不稳定或重复性变差,应及时更换。
3.定期维护
日常使用之外,应定期进行更全面的维护。可包括:
检查仪器外观和机械部件;
清洁传感器托盘和样品板位;
检查光学窗口或检测区域是否洁净;
检查软件版本和固件版本;
检查仪器运行稳定性;
必要时进行光源、机械对准或性能验证;
对SPR平台检查液路、缓冲液瓶、废液瓶、管路和芯片状态。
对于GxP或合规实验室,还应按照年度预防性维护计划执行,并保留维护记录。具体维护周期、内容和认证服务应以赛多利斯售后服务方案为准。
4.长期停机管理
如果仪器需要长期停用,应先完成清洁,取出样品板、传感器和液体容器,关闭仪器电源,必要时切断总电源。重新启用前,应检查仪器外观、环境条件、软件连接和基础运行状态,必要时进行性能确认后再开展正式实验。
五、使用注意事项
1.样品相关注意事项
样品应避免污染,加样时使用洁净枪头和容器。
高浓度样品应谨慎使用,避免传感器饱和或信号失真。
含颗粒、沉淀或高粘度样品可能影响检测,应提前评估兼容性。
粗样品可直接检测时,也应避免明显杂质堵塞或污染孔板。
珍贵样品建议先进行小规模预实验,确认条件后再正式检测。
样品检测后若需回收,应确认回收过程不会引入污染或变性风险。
2.操作相关注意事项
严禁用手触摸传感器探头或精密接口部位。
装卸传感器、样品板和托盘时动作应轻柔,不可用力过猛。
运行过程中不要移动仪器或震动实验台。
不要随意更改实验步骤、孔位定义或浓度信息。
不要使用不匹配的耗材或过期传感器。
不要将液体洒入仪器内部。
发现异常声音、异常气味、报错提示或信号异常时,应立即停止实验并记录现象。
3.数据与记录注意事项
实验数据应及时备份,避免因电脑故障或文件覆盖造成损失。建议建立统一的数据命名规则,例如:
日期_项目_实验名称_操作者_仪器编号
实验记录应包括:
实验日期;
样品信息;
传感器批号;
缓冲液配方;
实验方法;
软件版本;
数据处理方式;
异常现象;
结果文件路径。
若实验室有数据完整性要求,应遵守电子记录、审计追踪、权限管理和电子签名等规定。
4.安全与环境注意事项
操作过程中应佩戴个人防护装备,如实验服、手套、护目镜等。使用腐蚀性、毒性或挥发性试剂时,应在符合安全要求的环境中操作,并按照实验室安全规程处理废液和废弃物。
仪器周围应保持整洁,避免堆放过多试剂、废液或杂物。电源线和数据线应整理规范,避免绊倒或拉扯造成设备损坏。