如何用QCM-D表征生物分子相互作用

在生物化學、生物技術、醫(yī)學和納米毒理學等領域，探索和研究生物分子相互作用，不僅可以獲得更多生物系統(tǒng)的知識和對其功能的了解，而且可以用于設計藥物、芯片和材料等產(chǎn)品。這里我們介紹了如何使用QSense^® 耗散型石英晶體微天平技術（QCM-D）分析生物分子相互作用，以及QCM-D測量提供的信息。
分析分子結合、相互作用和結構改變
通過對表面附著層的質(zhì)量、厚度和粘彈性的時間分辨信息，QSense^® QCM-D可以實時檢測和監(jiān)控分子相互作用。QCM-D測量的質(zhì)量是所謂的“水合質(zhì)量”，這使得它成為光學檢測技術的一個很好的補充。光學檢測技術經(jīng)常用于研究測量生物分子“非水合質(zhì)量”。
非水合質(zhì)量是指生物分子的質(zhì)量，而水合質(zhì)量包括分子和耦合溶劑的質(zhì)量。監(jiān)測水合質(zhì)量不僅可以檢測表面諸如吸附、解吸和分子結合之類的相互作用，還可以檢測表面的分子排列及其變化。圖1演示了A)吸附、B)分子結合和C)酶作用的典型數(shù)據(jù)。 圖1所示：(A)分子吸附、(B)分子結合和(C)酶作用示意圖(上)，QSense^® QCM-D表征(下)。Δf和ΔD數(shù)據(jù)分別反映了質(zhì)量增加和分子層的柔性。如圖中灰色箭頭所示：跟蹤吸附、結合和酶解作用，并分析它們的反應速度，以及在各個過程中從表面增加或損失了多少物質(zhì)。吸附、結合和酶解的絕對量也可以通過定量的時間分辨膜層厚度或質(zhì)量來分析。
 
全面了解在不同條件下的表面和分子的相互作用
在相關條件下進行QCM-D分析，改變表面材料、溫度、pH值或鹽濃度，可以對生物分子系統(tǒng)的行為進行分析，從而更深入地了解和優(yōu)化目標應用。
可以研究的界面過程和分子層特性有:
1. 吸附/解吸附
2. 分子結合
3. 酶活性
4. 結構、結構變化和蛋白纖維化
 
下載概述，閱讀更多關于如何使用QSense^® QCM-D基于生物分子系統(tǒng)的技術檢測與表征。