Octet® 非標(biāo)記分子互作系統(tǒng)基于非標(biāo)記的生物層干涉技術(shù)（Biolayer Interferometry, BLI）。雖然這項技術(shù)已有20年的歷史，但它仍被視為一項較新的技術(shù)。盡管歷史不長，但該技術(shù)發(fā)展非常迅速，相關(guān)應(yīng)用文章數(shù)量已經(jīng)超過了12,000篇，且其中相當(dāng)一部分文章的影響因子較高（1區(qū)文章）。由于其創(chuàng)新性，這項技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，同時它簡單易用，能在短時間內(nèi)能得到可重復(fù)的準(zhǔn)確結(jié)果。只要您有好的構(gòu)思，僅用一臺儀器的數(shù)據(jù)就足以發(fā)表文章啦！
今天，陳老師就介紹一些最近發(fā)表的利用BLI開發(fā)方法的文章，其中Octet®數(shù)據(jù)占據(jù)了文章總數(shù)據(jù)的80%以上！
利用大腸桿菌放大濃度檢測信號[1]
我們可以通過利用一些大分子量的顆粒提高生物層干涉技術(shù)（BLI）的檢測靈敏度。隨著人們對使用蛋白質(zhì)組裝功能材料的興趣日益增強，Sup35NM 淀粉樣蛋白原纖維因其理想的蛋白支架而備受關(guān)注。華南理工大學(xué)和萬孚的科學(xué)家們將 Z 結(jié)構(gòu)域（能與抗體Fc結(jié)合）與蛋白質(zhì) Sup35NM 融合，表達(dá)在大腸桿菌表面（功能化大腸桿菌），并與抗體形成復(fù)合物。這樣，BLI生物傳感器上的分析物上就加載了抗體偶聯(lián)的大腸桿菌細(xì)胞，光學(xué)厚度發(fā)生了顯著的變化，從而增強BLI信號?？茖W(xué)家們使用了兩種模型抗原 NS1 和 PIC，采用夾心法擴增信號。在優(yōu)化條件下，NS1的檢出限從93.98 ng/mL降至0.82 ng/mL，PIC的信號也提高了8.4倍。研究結(jié)果表明，功能化大腸桿菌可快速且靈敏地放大生物傳感器的信號。
圖1. 利用功能化大腸桿菌對BLI信號放大的示意圖：首先使用Octet® 生物傳感器固化第一抗體，封閉后結(jié)合分析物，然后添加功能化大腸桿菌和二抗的混合物，以放大BLI信號。
圖2. 左圖展示了單獨二抗的BLI結(jié)合曲線圖（藍(lán)色線），以及二抗和功能化大腸桿菌混合的BLI結(jié)合曲線圖（黃色線）；
右圖為不同NS1抗原濃度下，單獨二抗和二抗/功能性大腸桿菌混合的BLI終點信號；
結(jié)果顯示，功能性大腸桿菌可以將信號提高一倍以上。
整個檢測過程只需 30 分鐘，比傳統(tǒng)的免疫化學(xué)方法快很多，且自動化程度高，Octet® 可以在免疫診斷中大顯身手。
環(huán)境樣品之間的相互作用方法開發(fā)[2]
微生物胞外聚合物（EPS）可以與磺胺類藥物結(jié)合，這可能影響生物廢水處理系統(tǒng)中抗生素的去除效果。華東師范大學(xué)上海有機固廢生物轉(zhuǎn)化工程技術(shù)研究中心的科學(xué)家們利用Octet® 建立了一種測定EPS與磺胺類藥物（磺胺甲噁唑，SMX）結(jié)合動力學(xué)和親和力的方法，該方法包括在各種環(huán)境條件（如pH值、離子強度和溫度）對這種結(jié)合相互作用的影響。結(jié)果表明，Octet® 能夠快速準(zhǔn)確地測定EPS與SMX相互作用的結(jié)合/解離速率常數(shù)和結(jié)合親和力。Octet® 結(jié)合曲線的高重現(xiàn)性證明了BLI方法的可靠。相比于中性或堿性條件下相比，EPS和SMX在酸性條件下的結(jié)合相互作用得到顯著改善。較高的離子強度和較低的溫度使EPS和SMX之間的結(jié)合更強。BLI分析允許同時進(jìn)行多通道操作，大大縮短了測試時間。本研究開發(fā)的BLI方法為探測復(fù)雜環(huán)境樣品之間的結(jié)合相互作用提供了強大的工具。
圖3. (a) 展示了使用AR2G傳感器（氨基偶聯(lián)傳感器）固化SMX后，通過衰減全反射傅立葉紅外光譜檢測傳感器表面結(jié)構(gòu)，證明SMX已經(jīng)固化成功
(b) 用Octet® 檢測SMX抗體的結(jié)合，證明SMX的活性
(c) 展示了EPS的結(jié)合以及良好的重現(xiàn)性
圖4. 不同pH (a)，離子強度 (b)，溫度 (c) 對EPS結(jié)合的影響。
小分子固化穩(wěn)拿把纂，Octet® 的重現(xiàn)性也讓人放心！
疫苗血清篩查[3]
流感病毒表面蛋白血凝素（HA1）的球狀頭部結(jié)構(gòu)域是疫苗引發(fā)的中和抗體的主要靶標(biāo)。HA1上某些氨基酸殘基位點在與流感疫苗產(chǎn)生的多克隆血清抗體的結(jié)合中占主導(dǎo)地位。因此，鑒定HA的主要結(jié)合表位對于選擇季節(jié)性流感疫苗病毒至關(guān)重要。美國疾病預(yù)防控制中心開發(fā)了一種基于生物層干涉法（BLI）的測定法，使用（H1N1）pdm09病毒株的重組 HA1 蛋白來確定流感疫苗抗體反應(yīng)中的主要結(jié)合表位。他們合成并表達(dá)了一系列含有多個單個氨基酸HA1突變體庫，并用Octet®測試接種了2010 - 2011年流感三價疫苗的個體的血清與 HA1突變體庫的結(jié)合，并與血凝抑制（HI）實驗進(jìn)行對比。結(jié)果顯示，與野生型相比，幾種突變型 HA1 的 BLI 結(jié)合信號減少了50%以上，并且 BLI 和 HI 測定存在很強的相關(guān)性。該研究展示了一種系統(tǒng)分析流感疫苗體液反應(yīng)中抗體免疫優(yōu)勢的方法。
Octet® 系統(tǒng)測試方法：將rHA1蛋白偶聯(lián)到HIS1K生物傳感器（專門捕獲his標(biāo)簽蛋白的傳感器，可再生?。┲校缓蠼Y(jié)合免疫流感疫苗的血清?；€120秒、血清結(jié)合 300 秒和解離 120 秒。用結(jié)合步驟的BLI信號量化血清抗體與重組蛋白的結(jié)合能力。結(jié)果與野生型（WT）rHA1 結(jié)合的百分比表示，如果結(jié)合信號減少 ≥50%，則認(rèn)為該氨基酸位點為抗血清結(jié)合位點。
圖5. 左圖：S2（疫苗接種后）的血清抗體滴度比S1（疫苗接種前）的滴度明顯升高（Y軸為抗血清BLI結(jié)合信號）；
右圖：S2樣品Octet® 檢測結(jié)果與HI結(jié)果相關(guān)度高。
圖6. Octet® 檢測rHA1突變體與血清樣品的結(jié)合信號：每條代表三個獨立實驗結(jié)果的中位數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差；“*”表示與野生型相比，導(dǎo)致結(jié)合減少或增加≥50%的突變，可以發(fā)現(xiàn)N125, K130和K163是主要的抗體結(jié)合位點。
利用Octet® 系統(tǒng)以高通量、快速、低成本的檢測多個突變體和血清樣品，這種方法在流感監(jiān)測中的應(yīng)用將有助于改善疫苗病毒的選擇。
使用Octet® 建立方法有以下優(yōu)勢
自動化程度高，通量大
實時免標(biāo)記技術(shù)，可以監(jiān)控每個步驟
結(jié)果準(zhǔn)確，可重復(fù)
一次實驗一般10-20分鐘就可以出結(jié)果
耗材相對便宜
使用和維護(hù)簡單
在這些優(yōu)勢的加持下，Octet® 在建立方法可以快速篩選實驗條件，并通過方法驗證。
伙伴們，立即多用用手中的Octet® 發(fā)文章吧！
-參考文獻(xiàn)-
[1] Escherichia coli surface-displayed by Sup35NM nanofibrils and Z-domainsfusion protein for signal enhancement in a biolayer interferometry-based immunoassay. Sensors and Actuators: B. Chemical 390 (2023) 133938
[2] Multichannel Biolayer Interferometry to Probe the Binding ofMicrobial Extracellular Polymeric Substances to Sulfamethoxazole. ACS EST Water 2023, 3, 2449−2457
[3] Use of Biolayer Interferometry to Identify Dominant Binding Epitopes of Influenza Hemagglutinin Protein of A(H1N1)pdm09 in the Antibody Response to 2010–2011 Influenza Seasonal Vaccine. Vaccines 2023, 11, 1307.
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