使用QCM技術(shù)進(jìn)行天然活性分子的靶標(biāo)垂釣

，使節(jié)省研發(fā)成本和時(shí)間成為可能。

ATTANA分子與細(xì)胞相互作用檢測(cè)儀基于

QCM技術(shù)進(jìn)行天然活性小分子物質(zhì)的未知靶標(biāo)垂釣的關(guān)鍵步驟——芯片表面的修飾技術(shù)進(jìn)行剖析，希望可以為從事相關(guān)研究的老師們提供幫助。

Article 1：

1、實(shí)驗(yàn)概述：利用聚多巴胺實(shí)現(xiàn)將PFPA（一種全氟苯疊氮化物）修飾到芯片表面，研究糖與凝集素之間的相互作用。

PFPA的結(jié)構(gòu)式

在熱激活或光照射下，PFPA結(jié)構(gòu)中的疊氮化物可以轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N高度活性的氮，它很容易插入到CH和NH鍵中，具有極高的插入效率，因此被用于熱化學(xué)和光化學(xué)引入一系列的官能團(tuán)，包括蛋白質(zhì)、納米結(jié)構(gòu)和合成聚合物。PFPA化學(xué)的通用性使其成為表面改造的一個(gè)有吸引力的選擇。表面可以通過(guò)該技術(shù)進(jìn)行全局修改。

3、芯片表面修飾方法：

在堿性環(huán)境下，用PDA通過(guò)多巴胺自聚合法制備裸金芯片表面，使芯片表面具有聚多巴胺涂層；

通過(guò)Schiff-base反應(yīng)可以使具有氨基基基團(tuán)和疊氮結(jié)構(gòu)的PFPA與芯片表面的聚多巴胺涂層（含有鄰苯二酚和鄰苯二醌結(jié)構(gòu)）相結(jié)合；

PFPA修飾到芯片上后，糖分子可以通過(guò)PFPA的插入反應(yīng)（通過(guò)紫外光照引導(dǎo)反應(yīng)發(fā)生）修飾到芯片表面。
Article 2：

nal. Chem. 2007, 79, 18, 6897–6902 , Publication Date:August 18, 2007
https://doi.org/10.1021/ac070740r

1、實(shí)驗(yàn)概述：利用PFPA（一種全氟苯疊氮化物）將糖分子修飾到芯片表面，研究糖與凝集素之間的相互作用。
2、芯片表面修飾方法：
PFPA分子上的巰基基團(tuán)可與裸金芯片表面形成S-Au鍵，從而使PFPA分子結(jié)合到裸金芯片表面；

將PEG涂布于芯片表面，加熱使PFPA插入PEG分子，從而將PEG修飾到芯片表面；

三個(gè)單糖均含有PFPA結(jié)構(gòu)，利用PFPA的再次插入反應(yīng)，將糖分子插入PEG分子，從而將糖分子修飾到芯片表面。

Article 3：

Shang K, Song S, Cheng Y, et al. Fabrication of Carbohydrate Chips Based on Polydopamine for Real-Time Determination of Carbohydrate⁻Lectin Interactions by QCM Biosensor. Polymers (Basel). 2018;10(11):1275. Published 2018 Nov 16. doi:10.3390/polym10111275

1、實(shí)驗(yàn)概述：基于聚多巴胺制備碳水化合物芯片，用于通過(guò)QCM生物傳感器實(shí)時(shí)測(cè)定碳水化合物與凝集素的相互作用。

2、芯片表面修飾方法：

在堿性環(huán)境下，通過(guò)多巴胺自聚合作用，使QCM裸金芯片表面具有聚多巴胺涂層；

通過(guò)Schiff base 或者 Michael addition反應(yīng)使氨基化碳水化合物固定在聚多巴胺涂層芯片表面，得到碳水化合物修飾的芯片。
Article 4：

Oscar Norberg, Irene H. Lee, Teodor Aastrup, Mingdi Yan, Olof Ramström, Photogenerated lectin sensors produced by thiol-ene/yne photo-click chemistry in aqueous solution, Biosensors and Bioelectronics, Volume 34, Issue 1, 2012, Pages 51-56, ISSN 0956-5663,

1、實(shí)驗(yàn)概述：基于巰基與烯烴/炔烴之間的光引發(fā)自由基反應(yīng)制備碳水化合物芯片，用于生物分子相互作用的分析。

由于PFPA分子上帶有羧基基團(tuán)，可與14/16分子中的氨基基團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，從而使其結(jié)合到芯片表面；

利用烯烴、炔烴與巰基的反應(yīng)從而將化合物修飾到芯片表面。
Article 5：

Elmlund L, Söderberg P, Suriyanarayanan S, Nicholls IA. A phage display screening derived Peptide with affinity for the adeninyl moiety. Biosensors (Basel). 2014;4(2):137‐149. Published 2014 Apr 29. doi:10.3390/bios4020137

1、實(shí)驗(yàn)概述：利用噬菌體轉(zhuǎn)噬技術(shù)篩選具有腺嘌呤部分親和力的多肽。

將裸金芯片浸泡在5 mM 11-mercaptoundecanoic acid solution in ethanol (99.75%)，該分子含有巰基和羧基基團(tuán)，利用S-Au鍵可將該分子修飾到芯片表面；

此時(shí)，芯片表面外層均為羧基基團(tuán)，在EDC和DMAP的作用下，可與9-(2′-hydroxyethyl)adenine 分子中的羥基反應(yīng)形成酯鏈，從而將9-(2′-hydroxyethyl)adenine分子修飾在芯片表面。
實(shí)驗(yàn)方法總結(jié)：

• 芯片表面多采用裸金表面、羧基表面、聚苯乙烯表面和生物素表面等，但是小分子修飾通常利用裸金表面完成，使用后可利用濃硫酸或過(guò)氧化氫試劑可將芯片上的結(jié)合物洗脫干凈，方便再次進(jìn)行芯片的使用。
• 常見的芯片修飾方法有兩種：

• 利用巰基基團(tuán)與裸金表面形成的S-Au鍵進(jìn)行小分子修飾；
• 在芯片表面涂布聚合物，如聚多巴胺、聚苯乙烯等，在聚合物基礎(chǔ)上進(jìn)行二次修飾。

• 根據(jù)小分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾方法的設(shè)計(jì)，進(jìn)而完成對(duì)流經(jīng)芯片的大分子的垂釣。

• 可通過(guò)檢測(cè)信號(hào)的強(qiáng)弱、信號(hào)的變化，觀測(cè)分子之間的相互作用，實(shí)現(xiàn)大分子的垂釣。

石英晶體微天平（QCM）系統(tǒng)已逐漸廣泛應(yīng)用于實(shí)時(shí)、無(wú)標(biāo)記的分子相互作用中，Attana是此發(fā)展過(guò)程中的先驅(qū)者。Attana公司總部位于瑞典斯德哥爾摩，自2003年起，其系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于一流大學(xué)和生物技術(shù)公司的各種生命科學(xué)研究領(lǐng)域，Attana分子與細(xì)胞相互作用檢測(cè)儀可以幫助研究人員大大節(jié)省研究的時(shí)間與成本。

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