生物大分子相互作用分析仪的 可应用领域
现代生物学仪器分析应用
电泳技术用于分析带电化合物
• 生物样品中的蛋白质、核酸等 • 定量分析:通过泳道强度测量样品浓度 • 定性分析:通过电泳特征判断样品结构
电泳技术在生物学仪器分析中的应用
• 蛋白质纯度分析 • 蛋白质亚基分析 • 核酸含量测定
生05物学仪器分析在生物化学研 究中的应用
蛋白质组学研究中的应用
生物学仪器分析在蛋白质组学研究中的应用
气相色谱技术在生物学仪器分析中的应用
• 脂肪酸成分分析 • 挥发性有机物分析 • 类固醇成分分析
高效液相色谱技术在生物学仪器分析中的应用
高效液相色谱技术在生物学仪器分析中的应用
• 蛋白质纯度分析 • 核酸含量测定 • 代谢物成分分析
高效液相色谱技术用于分析不易挥发、热稳定的化合物
• 生物样品中的蛋白质、核酸、代谢物等 • 定量分析:通过峰面积测量样品浓度 • 定性分析:通过色谱保留时间判断样品结构
质04谱学技术在生物学仪器分析 中的应用
核磁共振技术在生物学仪器分析中的应用
核磁共振技术用于分析含有磁性核的化合物
• 生物样品中的蛋白质、核酸、脂类等 • 定量分析:通过峰面积测量样品浓度 • 定性分析:通过核磁共振光谱特征判断样品结构
核磁共振技术在生物学仪器分析中的应用
• 蛋白质三维结构分析 • 核酸高级结构分析 • 脂类成分分析
01
• 人工智能技术:自动识别、 分类、预测等 • 大数据技术:处理、分析、 挖掘大量数据
人工智能与大 数据技术在生 物学仪器分析
中的应用
02
• 蛋白质结构预测 • 代谢物识别与定量 • 疾病诊
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生物大分子分析方法的研究与应用
生物大分子分析方法的研究与应用随着生命科学的不断发展,生物大分子分析方法成为了众多生命科学领域的研究热点。
生物大分子如蛋白质、核酸等是生命体系在结构、功能、调控等方面的关键分子,因此开发高灵敏度、高分辨率、高通量的分析方法成为了度量生物大分子的重要手段之一。
本文将介绍生物大分子分析方法的研究方向、原理及应用。
一、质谱技术质谱技术是一种分子质量分析技术。
其原理是将样品中的分子离子化,并在电场中将其加速和分离,再根据它们的质量-电荷比分离和检测。
近年来,高分辨液相色谱质谱(LC-MS)技术已成为生物大分子分析领域不可或缺的手段。
该技术可用于研究生物分子如蛋白质、小分子代谢产物及其翻译后修饰结构等方面。
其优点在于具有高分辨率、高灵敏度、高速度和非破坏性等特点,而且可以广泛地应用于蛋白质组学、代谢组学等研究领域。
二、核磁共振技术核磁共振技术是生物大分子分析和结构研究常用的技术之一。
核磁共振技术可以在分子内部的核磁共振信号来确定原子及其电子环的位置、化学键形式、键长和键角。
对于蛋白质、核酸等大分子结构的确定,核磁共振技术在蛋白质、核酸的结构解析及其相互作用分析中具有重要的作用。
但其技术复杂性高、数据处理困难以及分子量限度大是该技术普及的主要难点。
三、表面等离子体共振技术表面等离子体共振技术又称SPR,是利用金属薄膜表面的等离子增强效应,采用光学传感技术来研究生物大分子相互作用的方法。
SPR技术以高灵敏度且可定量和动态检测生物大分子相互作用为优势。
该技术逐渐在生命科学中广泛应用,应用于蛋白质相互作用、分子识别、药效学等领域。
四、电泳技术电泳技术是将带电分子在电场作用下运动和分离的技术。
电泳技术早期主要应用于核酸和蛋白质的分离和纯化。
随着对蛋白质组学研究和其在疾病中的功能和作用的认识不断深入,电泳技术又包括了二维凝胶电泳、毛细管电泳、同位素激光分析等技术。
其中,二维凝胶电泳是根据蛋白质分子的等电点和分子量在凝胶中进行聚焦和分离,其准确性可用于检测原位在疾病进程中的蛋白质表达差异。
生物大分子作为材料的应用
生物大分子作为材料的应用生物大分子是由生命体内部分子通过生物合成而得到的一类大分子化合物,具有高度的生物活性和生物相容性。
随着生物技术和材料科学的相互渗透,生物大分子被广泛应用于医疗、食品、化妆品等领域。
本文将介绍一些生物大分子在材料领域的应用。
1. 纳米纤维素膜纳米纤维素膜是由纤维素分子经过高速旋转后形成的一层薄膜,具有优异的物理机械性能和表面活性能。
该膜可应用于水净化、生物传感器等领域。
在水净化领域,纳米纤维素膜可用作滤水器材料,能够有效去除水中的有机物和微生物。
在生物传感器领域,纳米纤维素膜可用作基底材料,可在膜表面修饰不同的生物分子,从而实现对生物分子的快速检测。
2. 蛋白质水凝胶蛋白质水凝胶是一种由蛋白质分子形成的材料,具有很强的保水性和生物相容性。
该材料可应用于生物医学领域,如组织工程、药物缓释等方面。
在组织工程领域,蛋白质水凝胶可用作细胞培养基质,能够提供细胞所需的生长条件,从而实现细胞体外培养和体内移植。
在药物缓释领域,蛋白质水凝胶可作为药物载体,能够控制药物的释放速度和时间,从而实现药物定量和长效治疗。
3. 生物降解塑料生物降解塑料是一种由生物大分子制成的塑料,具有良好的可降解性和生物相容性。
该塑料可应用于环保、包装等领域。
在环保领域,生物降解塑料可用作垃圾袋、一次性餐具等材料,能够降低塑料垃圾对环境的影响。
在包装领域,生物降解塑料可用作食品包装材料,能够延长食品保鲜期限和防止污染,从而提高食品质量。
4. 生物传感器生物传感器是一种通过生物分子和电子器件相互作用来检测生物分子的设备,由生物大分子和微纳加工技术制成。
该设备可应用于医学、食品安全、环境保护等领域。
在医学领域,生物传感器可用于快速检测血糖、胆固醇等生物指标,为临床诊断和治疗提供便利。
在食品安全领域,生物传感器可用于检测食品中的有害物质,如农药、重金属等,从而保障人们的饮食安全。
在环境保护领域,生物传感器可用于监测水体、大气中的污染物,从而为环境治理提供科学依据。
生物大分子识别技术的研究和应用
生物大分子识别技术的研究和应用生物大分子识别技术是生物学领域的一项重要技术,利用这项技术可以研究和分析生物大分子的结构、功能和相互作用。
它是现代生物技术研究的重要组成部分,也是生命科学取得重大突破的关键。
本文将介绍生物大分子识别技术的研究和应用。
一、生物大分子识别技术的发展历程生物大分子识别技术是一个比较新的领域,其发展历程可以从分子生物学的起源开始。
20世纪50年代,分子生物学开始发展,主要研究DNA、RNA和蛋白质的结构和功能。
70年代,随着生物大分子结构和功能的深入研究,科学家开始需要寻找一种能够直接观察生物大分子相互作用过程的技术。
最早的生物大分子识别技术是光学显微镜技术。
通过显微镜可以直接观察到生物大分子的位置和形态,并记录生物大分子的运动轨迹。
但是这种技术不适用于寻找生物大分子之间的特定相互作用。
后来,科学家发现可以利用化学物质特性来实现生物大分子的识别。
一些化学物质可以选择性地结合到特定的大分子上,从而实现对它的识别和检测。
比如,利用酶的普遍性来识别和放大生物大分子,这就是酶联免疫吸附法(ELISA)。
随着计算机技术和生物学技术的革新,生物大分子识别技术得以迅速发展。
更加复杂、高灵敏度、高速度和高度自动化的技术被广泛开发,比如生物芯片技术、质谱分析技术、核磁共振技术等,这些技术的发展不断推动着生物大分子识别技术的发展。
二、生物大分子识别技术的研究生物大分子识别技术是一门综合性的学科,主要涉及化学、生物、物理等多个学科。
现代生物大分子识别技术主要涉及两个方面,分别是生物大分子相互作用的分析和生物大分子的检测。
1. 生物大分子相互作用的分析生物大分子相互作用的分析是现代生物学领域中最重要的课题之一。
目前,科学家主要研究以下几个方面。
a. 蛋白质-蛋白质相互作用研究蛋白质-蛋白质相互作用有助于了解蛋白质在细胞内的作用机制和调节网络。
比如,利用酵母双杂交技术可以快速筛选出参与同一途径的蛋白质,进而揭示蛋白质相互作用网络结构。
生物大分子的功能和调控的多学科交叉研究和应用
生物大分子的功能和调控的多学科交叉研究和应用生物大分子是指在生物体中具有重要生物功能的大分子化合物。
主要包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
这些大分子化合物通过不同的结构和功能相互作用,维持生命的正常运转。
在科学界,对于生物大分子的研究一直是一个极为重要的领域。
这个领域具有多学科交叉研究的特点,包括化学、物理学、生物学、医学等多个学科。
蛋白质是生物大分子中最为重要的一类,它们在细胞内分子机器中扮演着各种不同的角色。
蛋白质的结构和功能密切相关。
蛋白质的三级结构决定了它们的功能特性。
蛋白质的二级结构是指它们的氨基酸序列所构成的α-螺旋、β-折叠等各种空间构型。
而蛋白质的三级结构指它们由多个不同的二级结构序列组合而成的最终立体构象。
对于蛋白质的功能调节也具有极为重要的意义。
生命体内细胞的正常功能需要严格的调控,而蛋白质的功能调控也一直是生物科学研究的重要领域之一。
例如,对于一些生物活动中的传递作用,往往是由蛋白质调节建立的。
以激素在细胞信号传递中的作用举例,只有在特定的条件下,激素才能与细胞的激素受体相互作用,并改变蛋白质的构象,从而调节细胞的功能。
在现代生物医学领域,对于蛋白质的结构和功能调节进行深入研究,已经对开发新的药物和治疗疾病等方面有了很多的贡献。
例如,目前已经有很多药物可以针对不同的蛋白质靶点进行精准治疗,从而提高药物的效率和减少不必要的副作用。
此外,在生物医学方面,研究人员也发现了许多蛋白质在疾病发生和发展过程中具有重要作用。
因此,对于这些蛋白质的结构和功能调节,也成为了治疗疾病的重要一环。
除了蛋白质,核酸也是生物大分子研究中不可或缺的一个重要领域。
核酸包括DNA和RNA。
它们在生命体内具有贮存、遗传和传递基因的作用。
生命体中的基因是通过脱氧核糖核酸(DNA)以及核酸的多种变体实现的。
在生物机体中,不同的核酸通过不同的表达和调控机制共同构建了生命体的遗传基础。
在近几十年的研究中,生命科学家发现了很多核酸具有重要的调控和介导功能。
生物大分子的结构与功能研究及其应用前景
生物大分子的结构与功能研究及其应用前景近些年来,随着科技水平的提高和生物学研究的深入,人们对于生物大分子结构与功能的研究也更加深入。
生物大分子不仅在生命体中扮演着重要的角色,而且也在人类的生活中发挥着重要的作用。
在此文中,我将探讨生物大分子的结构与功能研究及其在应用前景中的意义。
一、生物大分子的结构生物大分子是指由生命体内由几百个分子组成的大型有机分子,包括蛋白质、核酸、糖类和脂类等。
这些大分子的结构是由其分子结构确定的,但是因为分子的数量比较多,复杂程度也相应地加大。
不过,大分子的结构在进化过程中非常重要。
在构建生物大分子的结构时,原子的特性通常会影响到生物大分子的特性。
原子的电荷会决定非共价键的形成,进而影响原子之间的相互作用。
1. 蛋白质的结构蛋白质是所有生物大分子中最大也是最复杂的一种。
通常来说,蛋白质的分子量可能会达到几十万 Dalton,并且它的三维结构也可能会非常复杂。
在一般情况下,蛋白质是由多个氨基酸残基组成的线形多肽链。
这些氨基酸残基可以相互作用,从而形成不同的二级、三级和四级机构。
2. 核酸的结构核酸是生物大分子的另一种主要类型,它们在细胞中具有非常重要的功能。
在桥式内部,核酸是由一系列简单的化学部分组成的,包括五个碱基、蔗糖和磷酸。
从空间上来看,核酸通常会呈现出双链结构。
其中一个链由多个核苷酸组成,而另一个链则是这些核苷酸链的互补链。
这种互补性保证了核酸在遗传过程中的良好保护。
3. 糖的结构糖包括单糖、双糖和多糖等。
不同类型的糖具有非常不同的物理和化学性质,但是它们通常具有比较特殊的分子结构。
一般来说,单糖可以通过氧化和还原反应将其转化为任何自己所需要的形式。
接下来,在普遍的情况下,多糖是由很多单糖连接而成的。
4. 脂类的结构脂类是生物大分子中比较特殊的一种类别。
尽管它们的基本结构非常简单,但是它们在细胞薄膜的构建中发挥着非常重要的作用。
脂类一般被认为是由一个疏水性的烃链和一个亲水性的极性头基组成的。
生物大分子在医学中的应用
生物大分子在医学中的应用生物大分子是指由多个单体结合而成的超大分子,例如蛋白质、核酸、多糖等。
这些大分子在医学领域中具有广泛的应用,可以用于疾病诊断、治疗和药物研发。
本文将就生物大分子在医学中的应用进行探讨。
一、生物大分子在疾病诊断中的应用蛋白质是细胞内最重要的大分子之一,在诊断疾病方面具有很大的潜力。
通过分析血液中特定蛋白质的含量,可以发现某些疾病的早期生物标记物,从而进行早期诊断。
例如,前列腺癌是男性常见的恶性肿瘤之一。
通常情况下,病人需要通过生物检测来进行诊断。
然而,由于前列腺生物标志物的浓度非常低,因此使用常规方法很难检测到。
因此,研究人员使用了一种基于生物学反应的试剂盒,该试剂盒可以检测到血清中前列腺生物标志物的微量浓度。
这种检测方法的灵敏度比传统方法高出数十倍,更能精确地诊断前列腺癌。
类似的,利用蛋白质作为生物标志物,其他疾病的早期诊断也得以实现。
比如,皮肤癌和乳腺癌的诊断利用了肿瘤标志物的检测,通过统计血液或尿液中的肿瘤标志物的含量来判断患者是否患有癌症。
二、生物大分子在疾病治疗中的应用生物大分子可以用于疾病治疗的方法包括基因治疗、免疫治疗、蛋白质治疗等。
下面我们将分别探讨这些方法的应用。
(1)基因治疗基因治疗是一种针对人类基因组的治疗方法,是目前治疗先进疾病的有效途径之一。
常见的基因治疗方法包括基因替换、基因敲除、基因修饰等。
例如,患者的细胞分泌的抗凝血酶因某些原因不足,可以通过基因工程技术先构建人工基因抗凝血酶,然后将其导入患者的细胞内,使其细胞自行产生乘載抗凝血剂的蛋白。
这种方法使得患者在避免烦琐药物日常注射的同时,持续地提供最佳的抗凝血功效。
(2)免疫治疗免疫治疗是一种治疗疾病的方法,通过刺激或调节机体免疫系统来达到治疗目的。
免疫制剂包括单克隆抗体、细胞疫苗、疫苗等。
免疫治疗的优势在于,其治疗的目标是特异性抗原,扩大了治疗的覆盖面,同时也对人体损伤较小。
一些免疫治疗临床成功的案例包括:重组人源单克隆抗体的使用既可用于肿瘤、克隆的治疗,也是治疗病毒性感染和免疫疾病如风湿病等的重要药物,此外,对于病毒感染则可将疫苗作为传统的治疗方法。
生物分子相互作用的分子机制和应用
生物分子相互作用的分子机制和应用生物分子相互作用是生命活动的基础之一。
生命体系中的多种生物分子通过相互作用发挥各种生物学功能。
例如,DNA与蛋白质之间的相互作用维持了DNA的结构稳定性,并调控了基因表达;酶与底物之间的相互作用催化了生物合成反应;抗体与病毒之间的相互作用导致了免疫应答等等。
本文将介绍生物分子相互作用的分子机制以及一些应用领域。
一、生物分子相互作用的分子机制生物分子相互作用是生命活动的基石之一。
生物分子之间的相互作用有多种形式,例如,氢键、疏水作用、电荷相互作用等等。
这些相互作用的本质在于它们能够使生物分子之间发生相互作用,从而发挥生物学功能。
(1)氢键氢键是指一个原子上的氢与另一个分子中的具有费电性(例如氧、氮)的原子形成的电荷相互作用。
在生物分子中,氢键是很常见的一种相互作用。
例如,DNA分子中氢键是维持双链结构稳定性的关键因素之一。
此外,蛋白质的折叠是依赖于氢键的形成,生物大分子相互作用中的氢键是非常重要的。
(2)疏水作用疏水作用是指由于疏水性分子中的非极性键,而在溶液中集合起来的相互作用。
在生物分子中,疏水作用是很重要的一种相互作用,它能够使蛋白质保持稳定的三维构象,在碳水化合物的合成中疏水作用也是必不可少的。
疏水作用是细胞膜的形成和蛋白质或RNA的复合体形成的关键因素之一。
(3)电荷相互作用电荷相互作用是指分子间正阴电荷间的相互作用,在生物分子中,电荷相互作用也是很常见的一种相互作用。
例如,酶与底物之间的相互作用中包括了多种离子功能的残基,表面上的电性相互作用被广泛认为是酶底物结合的一个重要因素。
二、生物分子相互作用的应用生物分子相互作用的机制可以用于探索生命的分子机制,并结合信息学、生物学等多学科进行应用。
生物分子相互作用在临床诊断、生物技术发展、基因工程等多个领域中发挥着重要的作用。
(1)治疗药物开发在疾病治疗中,生物分子相互作用可用于用于分析药物和靶标之间的相互作用,辅助制药工程师设计新的药物和测试现有药物的效果。
生物大分子相互作用分析
四、BIAcore的一般分析流程
2. pH值选择(pH Scouting)
A 目的 使配体与芯片表面接近
B 如何选择合适的pH值? 选择在pKa和蛋白质pI之间的某一pH值,用此pH值的NaAC稀释配体。
C 判断pH值合适的依据
四、BIAcore的一般分析流程
BIAcore C
BIAcore 3000
BIAcore Flexchip
BIAcore A100
BIAcore X100
BIAcore T100
二、BIAcore简介和工作原理
4. 其他品牌的分子互作分析仪
二、BIAcore简介和工作原理
5. BIAcore3000组件
光路和检测系统
IFC系统 芯片及卡盘
一、生物分子相互作用的研究
3. 大分子互作研究方法
A 酵母双杂交系统(THS) B 化学发光共振能量转移(BRET) C 双分子荧光互补(BIFC) D 生物分子相互作用分析(BIA) E 蛋白芯片(PC)
二、BIAcore简介和工作原理
1. BIA定义
BIA:Biomolecular Interaction Analysis 生物分子相互作用分析
三、BIAcore的应用领域
1. 免疫学检测、生化分析
2. 药物发现和筛选
3. 核酸/核酸、核酸/蛋白互作分析
4. 蛋白质分析和蛋白质组学
三、BIAcore的应用领域
1. 免疫学检测、生化分析
A 抗原识别、抗原决定簇 代替放射性免疫检测和ELISA
B 抗原抗体结合常数测定 T细胞识别抗原是免疫学研究的重点,分析抗原抗体结合常
4. 进样分析(Sample Injection)
生物大分子相互作用的研究方法及应用
生物大分子相互作用的研究方法及应用生物大分子相互作用是生命科学的一个重要领域,掌握生物大分子相互作用的研究方法和应用,对于研究生命科学的基本规律、开发新药物等具有重要意义。
本文将从三个方面介绍现代生物大分子相互作用研究的方法和应用,包括分子动力学模拟、核磁共振和免疫学技术。
一、分子动力学模拟分子动力学模拟是一种通过计算机模拟分子运动、分子间相互作用和化学过程的计算方法,可以对生物分子的结构、构象和相互作用进行研究,从而深入了解其生物学功能。
分子动力学模拟可以模拟自然界中的物理现象,比如温度、压力、离子浓度等。
模拟结果与实验结果、理论计算结果进行比较,可以验证实验结果和理论模型的准确性和可靠性。
分子动力学模拟在药物研发中有重要的应用。
药物的作用机制和效果与药物与生物分子之间的相互作用密切相关。
通过分子动力学模拟可以计算药物在特定受体上的结合强度、位点结构以及行为方式等参数,从而帮助研发人员更好地开发新药物。
二、核磁共振技术核磁共振(NMR)技术是一种基于核磁共振现象的物理现象的技术,可用于测量核自旋的行为和原子核周围电子密度的空间分布。
该技术已被广泛应用于生物分子研究领域。
生物分子的结构、构象和相互作用通过核磁共振技术可以被精确测量和分析。
得到的核磁共振谱可以反映分子的结构、蛋白质的结晶状态、溶液中的构象状态和相互作用等。
该技术已应用于研究蛋白质、核酸、糖类、小分子等各种生物分子,提高了对生物分子结构和功能的理解。
三、免疫学技术免疫学技术包括免疫印迹、免疫沉淀、酶联免疫吸附法、蛋白质芯片等多种方法。
这些技术都能用于生物大分子相互作用的研究。
其中,免疫印迹是一种检测蛋白质的方法。
通过将分离的分子分子电泳,然后使用抗体进行检测蛋白质。
免疫沉淀则是利用抗体与要分析的蛋白质相互作用,降低背景干扰,并可以用于检测蛋白质互作、蛋白质结构等。
酶联免疫吸附法是一种测定生物分子中某个蛋白质分子特异性或反应性的方法,重点在于定量分析。
生物大分子相互作用分析
生物大分子相互作用分析生物大分子相互作用分析是一个涉及生物大分子(例如蛋白质和核酸)之间相互作用的领域。
这种相互作用在维持细胞结构和功能以及生物体的正常生理功能中起着关键的作用。
了解这些相互作用的机制和特征对于揭示生命的基本工作原理以及发展新的药物和治疗方法非常重要。
相互作用的方式包括蛋白-蛋白相互作用、蛋白-核酸相互作用、蛋白-小分子相互作用等。
这些相互作用可以通过一系列实验和计算方法来研究和分析。
在实验层面,常用的方法之一是蛋白质结晶学。
通过将目标蛋白质与其他分子结合并结晶化,然后利用X射线晶体衍射技术来确定结晶体的三维结构。
这种方法使得研究者能够了解分子之间的结构关系以及相互作用的方式。
此外,核磁共振(NMR)也是常用的方法。
NMR可以用来研究生物大分子的结构和动态,以及与其他分子之间的相互作用。
通过观察分子在磁场中的响应,可以获得一些关键的信息,如蛋白质和核酸的结构、构象和动力学等。
表面等离子共振(SPR)是一种用于研究生物大分子相互作用的实时、无标记和高灵敏度的方法。
该技术基于衡量在生物大分子结合时从芯片表面反射的光强度的变化。
通过监测这些变化,可以确定分子之间的结合亲和性、速率常数和解离常数等参数。
除了实验方法,计算方法也在生物大分子相互作用的研究中扮演重要角色。
分子对接是一种常用的计算方法,它可以预测蛋白质-小分子相互作用的结构和能量。
基于蛋白质和小分子的结构信息,通过模拟和计算,可以预测它们之间的亲和性和稳定性。
分子动力学模拟是另一种常用的计算方法,它可以模拟生物大分子的动态行为。
通过求解牛顿运动方程,可以模拟分子在时间和空间上的演化。
这种方法可以帮助研究者理解生物大分子的构象变化、动力学过程以及相互作用的性质。
此外,由于生物大分子相互作用的复杂性和多样性,还有很多其他的实验和计算方法被广泛应用于这个领域。
例如,表面增强拉曼光谱(SERS)、质谱法、荧光共振能量转移(FRET)等。
生物大分子间相互作用的研究方法及应用
生物大分子间相互作用的研究方法及应用生物大分子是指大分子量、具有生物学功能和活性的分子,例如蛋白质、核酸和多糖等,它们在生命过程中发挥着重要的作用。
为了研究这些生物大分子的结构、功能和相互作用,科学家们不断探索各种研究方法。
本文将介绍几种常见的研究方法及其应用。
一、X射线晶体学X射线晶体学是研究生物大分子结构最常用的方法之一。
它利用X射线穿过晶体后被衍射为一系列亮斑的原理,通过测量这些亮斑的位置和强度,可以推算出晶体中分子的三维结构。
这种方法已被广泛应用于蛋白质、核酸和糖类等大分子的结构研究。
例如,在药物研发中,科学家们需要了解药物分子与靶标蛋白质的作用方式和结构,以便设计出更有效的药物。
X射线晶体学就是一个常用的手段。
科学家们首先获得药物分子与靶标蛋白结合后的晶体,然后通过X射线晶体学的手段确定晶体中分子的三维结构,以便了解药物与靶标蛋白的结合方式。
二、核磁共振(NMR)核磁共振(NMR)是一种通过测量分子中核自旋的信号来研究分子结构和动力学的方法。
在NMR实验中,分子置于一个强磁场之中,通过向样品中加入脉冲磁场来激发分子中某些原子核的共振信号。
这样就可以测量到各个核的共振频率和强度,从而推断出分子的结构和动态行为。
NMR常常被用来研究蛋白质的动态结构,包括蛋白质的构象变化、结构域之间的相互作用等。
例如,科学家们采用基于NMR 的方法来研究蛋白质与小分子配体的作用方式和结构,以确定药物结合位点等信息。
三、电子显微镜电子显微镜(EM)是一种通过射出高能电子束来观察样品的显微镜。
与光学显微镜不同,电子显微镜在观察非常小的样品时可以提供更高的空间分辨率。
在生物大分子研究中,电子显微镜通常用于研究大分子的超分子结构和生物复合物。
例如,在病毒研究中,科学家们能够利用电子显微镜观察到病毒的形态结构和超分子组装方式。
电子显微镜还可以用于观察生物大分子复合物的结构。
例如,科学家们通过电子显微镜观察到与组蛋白相互作用的一类叫做“histone chaperone”的蛋白复合物的结构,为深入研究染色质的缠绕和修饰奠定了基础。
生物分子与化学分子的互作及其在生物医学领域中的应用
生物分子与化学分子的互作及其在生物医学
领域中的应用
生命中最基本的组成部分是分子,其中包括生物分子和化学分子。
生物分子包
括蛋白质、核酸和多糖,而化学分子包括无机物和有机物。
这两种不同种类的分子之间存在着复杂的相互作用,这些相互作用不仅在维持生命活动中发挥着重要作用,同时也在生物医学领域中得到了广泛的应用。
互作机制
生物分子和化学分子之间的互作机制在很大程度上是基础化学状态和大分子化
学状态的交叉影响。
化学分子以其物理和化学性质影响大分子的亚结构和构象状态、功能状态和反应状态,而大分子则通过作为詹森键、电子云和孔道等结构元素来影响小分子的物理和化学迁移;酶、细胞和生物体则逐步形成和增强大分子结构和功能状态。
此外,生物分子和化学分子通过自组装、共聚合、共熔和化学键合等方式相互作用。
通过这些相互作用,生物分子和化学分子之间形成了复杂协同作用的网络。
应用领域
生物分子和化学分子之间的相互作用已经在生物医学领域得到了广泛的应用。
例如,通过化学分子和生物分子合成新材料,可以产生具有良好生物相容性和生物感应性的材料。
这种生物材料已经被广泛应用于骨科、心血管和皮肤创伤等领域。
此外,生物分子和化学分子之间的相互作用还可用于开发新型药物,例如肿瘤治疗的眼状靶向分子。
当前,生物分子和化学分子的相互作用仍然存在着许多问题需要解决。
例如,
如何平衡分子结构和功能之间的关系,以及如何扩展生物分子与化学分子之间的相
互作用网络。
通过不断地深入研究,我们相信这些问题将被逐步解决。
生物分子和化学分子之间的相互作用将在未来的生物医学领域中发挥着越来越重要的作用。
生物大分子的相互作用机制研究
生物大分子的相互作用机制研究生物大分子是构建生命体的重要组成部分,它们在维持生命正常运转中发挥着不可替代的作用。
生物大分子之间的相互作用机制是研究生命科学领域中的重要课题,涉及到多个学科的知识和方法,包括物理、化学、生物学等多个领域。
本文将介绍生物大分子相互作用机制的研究进展和相关领域的最新研究成果。
一、生物大分子的组成及特性生物大分子是构成生命体的重要组成部分,包括蛋白质、核酸、多糖等。
这些大分子具有复杂的结构和多种化学功能,其中蛋白质是最复杂的一类。
蛋白质由氨基酸组成,一般有四级结构,包括原始结构、α螺旋结构、β折叠结构和四级结构。
蛋白质的结构和功能密切相关,因此,了解蛋白质的构成和性质对于研究其相互作用机制具有重要意义。
二、生物大分子相互作用机制的研究方法研究生物大分子相互作用机制的方法包括物理、化学、生物学等多个领域,主要有以下几种方法:1. 结晶学方法结晶学方法是最传统的生物大分子研究方法之一。
通过蛋白质的晶体学研究,能够得到蛋白质的高分辨率结构信息,揭示其结构和功能之间的关系。
但是,结晶学方法需要较高的技术水平和复杂的实验操作,因此成本较高,也存在一定的局限性。
2. 动态行为学方法动态行为学方法是一种新兴的研究生物大分子的方法。
通过观察分子在溶液中的动态行为,可以得到更加真实的生物大分子结构信息。
目前流行的动态行为学方法包括核磁共振谱、电子顺磁共振等。
3. 生物化学方法生物化学方法是研究生物大分子相互作用机制的传统方法之一。
主要包括基于色谱分离、质谱分析的方法等。
随着生物化学方法的不断发展,其应用范围越来越广泛,成为了研究生物大分子相互作用机制的重要手段。
三、生物大分子相互作用机制的研究进展生物大分子相互作用机制的研究已经有了长足的发展。
在过去的几十年里,研究人员开发了各种新的方法来研究生物大分子。
最近,大量的关于生物大分子相互作用机制的新发现提供了新的视角和思考方式。
1. 生物大分子相互作用的可见光和太赫兹区域研究可见光和太赫兹区域是研究生物大分子相互作用的新兴领域。
生物化学第五节 生物大分子相互作用研究技术
第五节生物大分子相互作用研究技术2015-07-16 70976 0生物大分子之间可相互作用并形成各种复合物,所有的重要生命活动,包括DNA的复制、转录、蛋白质的合成与分泌、信号转导和代谢等,都是由这些复合物所完成。
研究细胞内各种生物大分子的相互作用方式,分析各种蛋白质、蛋白质-DNA、蛋白质-RNA复合物的组成和作用方式是理解生命活动基本机制的基础。
有关研究技术发展迅速,本节选择性介绍部分方法的原理和用途。
一、蛋白质相互作用研究技术目前常用的研究蛋白质相互作用的技术包括酵母双杂交、各种亲和分离分析(亲和色谱、免疫共沉淀、标签蛋白沉淀等)、FRET效应分析、噬菌体显示系统筛选等。
本部分简要介绍标签蛋白(tagged protein)沉淀和酵母双杂交技术(yeast two-hybrid system)。
(一)标签蛋白沉淀标签融合蛋白结合实验是一个基于亲和色谱原理的、分析蛋白质体外直接相互作用的方法。
该方法利用一种带有特定标签( tag)的纯化融合蛋白作为钓饵,在体外与待检测的纯化蛋白或含有此待测蛋白的细胞裂解液温育,然后用可结合蛋白标签的琼脂糖珠将融合蛋白沉淀回收,洗脱液经电泳分离并染色。
如果两种蛋白有直接的结合,待检测蛋白将与融合蛋白同时被琼脂糖珠沉淀( pull-down),在电泳胶中见到相应条带(图20-6)。
图20-6 标签融合蛋白沉淀实验流程示意图目前最常用的标签是谷胱甘肽S-转移酶( GST),有各种商品化的载体用于构建GST融合基因,并在大肠杆菌中表达为GST融合蛋白。
利用GST与还原型谷胱甘肽(glutathione)的结合作用,可以用共价偶联了还原型谷胱甘肽的琼脂糖珠一步纯化GST融合蛋白。
另一个常用的易于用常规亲和色谱方法纯化的标签分子是可以与镍离子琼脂糖珠结合的6个连续排列组氨酸( 6xHis)标签。
标签融合蛋白结合实验主要用于证明两种蛋白分子是否存在直接物理结合、分析两种分子结合的具体结构部位及筛选细胞内与融合蛋白相结合的未知分子。
Biacore-生物大分子相互作用分析仪介绍
Biacore 生物大分子相互作用分析仪BIA是英语"Biomolecular Interaction Analysis"的缩写,Biacore提供了实时观察生物分子间相互作用的技术。
通过它您能观察两种分子结合的特异性,能知道两种分子的结合有多强,还能了解生物分子的结合过程共有多少个协同者和参与者。
Biacore可以让您得到用其他技术方法难以得到的结果,因为它可以实时反映分子结合过程中每一秒变化的情况。
无需借助标记物进行分析使Biacore广泛应用于各类生物体系的测定,从各类小分子化合物、多肽、蛋白质、寡核苷酸和寡聚糖直至类脂、噬菌体、病毒和细胞。
Biacore 是一个通用的仪器,因为您可以任意偶连如上所述任一种生物分子到传感片表面。
因此要将Biacore应用在哪个领域,由您决定!Biacore 拥有20余年表面等离子共振(SPR)生物传感器的研发经验,是生物分子相互作用领域的技术引领者和标准制定者。
Biacore系统提供独到的洞察力来揭示蛋白质以及其他生物分子之间的相互作用,能够帮助科学家们更深入的理解生物分子的功能、更好的作出决策和提高生产力。
Biacore是基于表面等离子共振(SPR)技术来实时跟踪生物分子间的相互作用,而不用任何标记物。
实验时先将一种生物分子固定在传感器芯片表面,将与之相互作用的分子溶于溶液流过芯片表面。
检测器能跟踪检测溶液中的分子与芯片表面的分子结合、解离整个过程的变化。
Biacore系统可以为很多领域提供有价值的信息包括:动力学、亲和力、特异性、热力学和浓度等,同时它所能够研究的分子范围也十分广泛-大至细胞与病毒,小至100道尔顿以下的有机化合物。
Biacore系统性能强大的硬件、种类丰富的耗材和操控智能的软件适合各个领域对于各种高质量数据的需求:无论是基础研究,还是药物开发,甚至是生产过程中的质量控制。
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生物大分子与有机分子的相互作用研究及应用
生物大分子与有机分子的相互作用研究及应用随着科学技术的不断发展,人类对于生物大分子与有机分子的相互作用研究越来越深入。
这种相互作用在生物体内发挥着重要的作用,而且在许多应用领域也有着广泛的应用。
一、生物大分子与有机分子的相互作用生物大分子是指在生物体内负责各种生物功能的高分子化合物,包括蛋白质、核酸、多糖和脂质等。
这些生物大分子通过与有机分子的相互作用来完成各种生物过程。
具体来说,生物大分子与有机分子的相互作用主要包括以下几种:1. 蛋白质与有机分子的相互作用蛋白质是生物界中最为常见和重要的大分子,可通过与有机分子的相互作用来实现其功能。
例如,催化酶可通过催化有机分子的反应来完成化学转化,而激素则可通过与细胞膜上的受体分子结合来发挥调节生理功能的作用。
2. 核酸与有机分子的相互作用核酸是生物体内负责储存和传递遗传信息的大分子,其中DNA是最为常见和重要的核酸分子。
DNA通过与一系列有机分子(如碱基、磷酸基和脱氧核糖等)的相互作用来实现其遗传功能。
3. 多糖与有机分子的相互作用多糖是由许多单糖分子通过多种不同的化学键结合而成的大分子,可通过与有机分子的相互作用来实现其生物功能,如细胞壁的结构支持和植物细胞质内的细胞器定位。
4. 脂质与有机分子的相互作用脂质是一种重要的生物大分子,包括脂肪酸、甘油和磷脂等。
它们可通过与一些有机分子的相互作用来实现其在细胞膜上的功能,如维持细胞膜的完整性和调节细胞膜通透性等。
二、生物大分子与有机分子相互作用的研究生物大分子与有机分子的相互作用作为一种重要的生物学现象,经过多年的研究,人们已经对其进行了深入的探讨。
1. 结构生物学结构生物学是研究生物分子结构的学科,通过利用X射线晶体学、核磁共振技术等手段,对生物大分子的结构进行解析,从而揭示生物大分子与有机分子的相互作用机制。
2. 蛋白质质谱学蛋白质质谱学是一种用于研究蛋白质的高通量技术,主要通过对蛋白质进行鉴定、定量和功能研究,探索蛋白质与有机分子相互作用的机制。
生物大分子相互作用仪
生物大分子相互作用仪生物大分子相互作用仪是一种用于研究蛋白质与其他生物大分子相互作用的仪器,也称为生物大分子相互作用分析仪。
这种仪器可以帮助科研人员深入研究生物大分子之间的相互作用,如蛋白质与DNA、RNA、小分子等。
对于开发新药物、生物工程、医学诊断等领域有着不可替代的作用。
生物大分子相互作用仪的原理主要是利用生物大分子之间的相互作用所带来的光学、物理、化学等性质来进行探究。
最常见的原理是利用生物大分子之间的亲和力或斥力,从而实现生物大分子之间的识别、绑定或分离。
相互作用的测量可以通过各种方法进行,如光学方法、质谱法、电化学法等。
生物大分子相互作用仪的组成主要包括以下三个部分:1. 光学系统:该系统可以通过吸光度、荧光、表面等离子共振等各种方法来探究生物大分子之间的相互作用,并对生物大分子的浓度、结构变化等进行分析。
2. 流动系统:这是一个用于装载生物大分子样品的系统,其主要作用是将样品引入检测仪器中进行分析。
流动系统通常包括样品载体、反应背景、供液装置等。
3. 数据分析系统:该系统包含多个算法和软件,可以根据测量结果生成生物大分子之间的相互作用曲线和热力学参数等,从而使得生物大分子之间的相互作用更清晰地呈现出来。
生物大分子相互作用仪的应用范围很广泛,下面简要介绍一下几个重点领域的应用。
1. 新药研发:在新药研发领域,生物大分子相互作用仪可以用于筛选药品与蛋白质的相互作用,优化药品的剂量、制剂等参数,评价药品的稳定性,验证药品的竞争性等等。
2. 生物工程:生物大分子相互作用仪可以用于研制新型蛋白质,开发生物技术制品,提高工艺效率,优化工艺流程等等。
3. 分子诊断:生物大分子相互作用仪可以利用分子亲和力高度选择性的特性较快地检测有特定蛋白质、糖蛋白、抗体等的样品,从而在分子诊断领域有着广泛的应用。
生物大分子相互作用仪的使用有一定的技术要求,需要了解物理、化学等相关知识,并了解仪器的使用方法。
因此,在现代生物学、生物技术、医学等领域,生物大分子相互作用仪有着广泛的应用价值,对于研究生物大分子结构与功能具有重要影响。
生物大分子的相互作用及其应用
生物大分子的相互作用及其应用生物大分子是指生命体中体积较大的有机分子,主要包括蛋白质、核酸、多糖等。
生物大分子之间的相互作用在生物学中扮演着非常重要的角色。
它们的相互作用不仅决定了大分子的结构和功能,也影响了细胞的代谢和信号传导等生命过程。
本文将探讨生物大分子的相互作用及其应用。
1. 蛋白质间的相互作用蛋白质是细胞中最广泛的生物大分子之一,不同的蛋白质之间通过各种相互作用形成复杂的结构和功能,其中最常见的相互作用包括:(1)氢键:氢键是一种非共价键,是两个分子之间氢原子和一个带有电负性较强的原子之间的相互作用。
在蛋白质中,氢键通常存在于相邻的氨基酸残基之间,通过氢键的形成,可以使蛋白质分子稳定起来。
(2)疏水作用:疏水作用是指聚集在水中的蛋白质分子对于水的排斥作用。
在蛋白质中,疏水残基(如丙氨酸、甲氨酸等)通常会聚集在分子的内部,这种聚集形成了疏水核,并通过疏水作用来维持分子的结构。
(3)离子键:离子键是通过正负离子之间的相互作用形成的一种非共价键。
在蛋白质中,对于氨基酸残基中带正电荷的Lys和Arg,会与带负电荷的Asp和Glu形成离子键,这种离子键的形成对于蛋白质分子的稳定至关重要。
蛋白质之间的相互作用不仅决定了蛋白质的结构和功能,也决定了蛋白质在细胞中的各种生物学过程中的作用。
例如,在细胞信号传导过程中,蛋白质的相互作用可以使信号传导途径得以进行和调节。
2. 核酸间的相互作用核酸是细胞中另一种广泛存在的生物大分子,塞斯塔不塞密奥通过两个主要的核酸分子(DNA和RNA)承载了生命的遗传信息。
核酸分子的双链结构通过氢键的形成将两条链合并在一起。
而核酸之间的相互作用主要体现在形成二级结构、三级结构以及四级结构等层次上。
(1)磷酸二酯键:核酸分子内部的磷酸二酯键是形成核酸分子链的基本成分,磷酸二酯键存在于核酸分子的糖分子之间。
它通过氢键的形成,将两条链合并在一起形成双链结构。
(2)氢键:与蛋白质相似,核酸分子内部的氢键也是相邻的核苷酸残基间的相互作用。
4_生物大分子相互作用分析技术
4_生物大分子相互作用分析技术生物大分子相互作用分析技术是一种用于研究生物大分子(如蛋白质、核酸等)相互作用的实验技术。
这些相互作用在生物体内起着关键的生理功能,包括信号传导、代谢调节、细胞凋亡等。
因此,研究这些相互作用对于理解生物体内的生物过程以及疾病的发生机制具有重要意义。
下面将介绍几种常见的生物大分子相互作用分析技术。
一、免疫共沉淀(Co-immunoprecipitation)免疫共沉淀是一种经典的生物大分子相互作用分析技术,主要用于检测蛋白质与其他生物分子(如蛋白质、核酸等)之间的相互作用。
该技术基于抗体的高专一性和亲和力,通过将要研究的蛋白质与特定抗体结合,然后利用这个抗体将目标蛋白质及其相互作用分子沉淀下来。
最后,通过Western blot等方法检测共沉淀样品中的相互作用分子。
免疫共沉淀技术已被广泛应用于研究蛋白质间的相互作用,例如信号通路中的蛋白质相互作用、蛋白质复合物的鉴定等。
二、蛋白质亲和纯化(Protein Affinity Purification)三、表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance)表面等离子体共振是一种利用金属表面等离子体共振现象研究生物大分子相互作用的实验技术。
该技术基于蛋白质与配体的结合可以改变金属表面的折射率引起共振波长的变化,通过监测这一共振波长变化得出生物分子相互作用的结果。
表面等离子体共振技术可以实时监测生物分子的结合动力学、测定亲合力常数等,因此被广泛应用于研究蛋白质与配体之间的相互作用和药物筛选等领域。
四、双杂交(Yeast Two-Hybrid)双杂交技术是一种用于研究蛋白质相互作用的方法。
该技术是基于酵母细胞内的转录激活子和DNA结合结构域的可分离性。
通过将要研究的两个蛋白质分别与转录激活子和DNA结合结构域融合,然后将这两个蛋白质结合到一起,重组构成转录激活子,从而诱导报告基因的表达。
通过检测报告基因的表达水平,可以推断两个蛋白质是否发生相互作用。
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这一类临床检测设备(POC)的要求与中心实验室的要求大大地不同。
POC设备应该为临床相关性分析物的快速分析提供低成本和易操作的工具。
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C-活性蛋白(CRP)是一种身体中常见的炎症标记物。
监测CRP的水平可以用于跟踪疾病的过程或者治疗效果。
当发展一类新的生物传感器时,通常最主要的是评估此生物传感技术相对于已经建立的方法的性能。
生物大分子相互作用分析仪-表面等离子共振技术SPR已经用于生物传感器领域的研究超过了20年的时间,并且是一个优秀的对照办法。
选择增强型SPR◆选择增强型SPR-一种新的标记方法用于增强生物传感器性能增强小分子模型系统的灵敏度和特异性。
选择增强型SPR(SAMP-SPR)的使用大大增强了应用生物大分子相互作用分析仪SPR技术对小分子量复合物的分析。
改进包括:·灵敏度增强:在信噪比上一般增强100倍或更多·特异性增强:只检测染料标签,将非特异性干扰降到最低◆选择增强型SPR(SAMP-SPR)-一种新颖的标记方法用于增强光学生物传感器性能小分子模型系统的竞争性分析。
使用生物大分子相互作用分析仪SAMP-SPR采用竞争分析的方式分析小分子,在没有大分子标记的情况下将SPR的灵敏度提升到以往不可企及的水平。
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生命科学(MP-SPR)蛋白结合、抗体/抗原相互作用、新药开发、DNA-DNA◆小分子药物与人血清清蛋白(HSA)的相互作用:人血清清蛋白(HSA)由于其丰富的数量,是血浆中最重要的蛋白。
HSA的主要功能是运送脂肪酸和保持血液的胶体渗透压,它是许多激素和药物的重要载体,尤其是疏水性的。
药物分子结合到HSA会增加药物的半衰期和降低血液中自由的药物分子的浓度,这使它对临床护理有极其重要的作用。
在药物发现的早期,确定血浆蛋白的给合是很重要的,因为它被用于评价药物所需要的剂量和从身体中清除。
人血清清蛋白(HSA)通过氨基偶联固定在芯片表面,通过BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR来研究小分子药物与HSA之间的相互作用,通过测量确定了稳态的亲和力值和结合的动力学数据。
◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR测量抗体与抗原之间的相互作用:蛋白-抗体之间的相互作用是医药工业和蛋白研究中极其重要的研究领域。
基于抗体的生物技术药物已经呈现出对于一些痼疾有效的治疗,比如贝伐单抗用于癌症治疗以及阿达木单抗用于类风湿性关节炎。
应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR测量人血清清蛋白抗体(anti-HSA)与固定在芯片上的人血清清蛋白(HSA)相互作用。
正如假设的,商品化的anti-HSA强力地结合到HSA上以及极其缓慢地从HAS上解离下来。
从相互作用中计算出来稳态的亲和力以及结合的动力学参数。
◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR测量药物与单层细胞的相互作用:体外细胞测定在药物发现中被广泛使用。
传统中的这些测定需要标记的材料以及这类分析是基于使用UV、荧光或者质谱的后检测。
单层细胞沉积到SPR的芯片表面。
BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR用于在可控的流动条件下、实时地测量药物分子(心得安和D-甘露醇)与单层细胞的相互作用。
基于以上的测量,可能在旁细胞和跨细胞的两种不同的药物吸收路径中进行区分和辨别。
◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR研究一定特异性的单链抗体的结合动力学:PKCε-(蛋白激酶ε)在多种的信号传导系统中起着必不可少的作用以及PKCε的失调与若干个致命的疾病有关,比如:癌症、II型糖尿病和阿尔茨海默疾病。
所以PKC ε-的特异的活化剂和抑制剂作为研究工具和未来的药物是很有发展前途的。
美洲驼的单链抗体(VHHs)是一类新的单克隆抗体,它可以特异性地活化或抑制人类的PKCε(蛋白激酶ε)。
最近的一篇出版物报道了应用生物大分子相互作用分析仪表面等离子共振技术对VHHs和PKCε的动态的分析。
同样也对VHHs在激酶活性测定中进行测试,以确定对PKCε的活化或抑制的动力学。
另外,自从VHHs在海拉细胞中对PKCε的迁移有不同的影响,他们在体内有PKCε活性。
◆应用MP-SPR进行单链的寡核苷酸的定量计算:DNA的检测可用于探测遗传物质,以用于从一大类样品中测出遗传紊乱、突变、基因转染或种类。
通过测量长度超过20个核苷酸的特定的单链寡核苷酸,有可能从大量的遗传材料中测出和定量计算出独特的基因序列。
BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR技术可容易地用于DNA的测定,可以精确地检测和定量计算单链寡核苷酸,其浓度范围可从纳摩尔到微摩尔。
◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR技术表征支撑脂质层BioNavis生物大分子相互作用分析仪-多参数表面等离子共振技术(MP-SPR)用于描述吸附在不同衬底上的脂质层结构的特征。
在二氧化硅和小分子量的葡聚糖表面形成了支撑脂双层膜(SLB),而在巯基聚乙二醇的表面则形成了支撑囊泡层膜(SLV)。
沉积的脂质层的厚度和折射率可计算出来:SLB层约为5nm厚,而SLV层则为10nm厚。
◆流体力学效应在生物分子相互作用和靶向药物运输的研究BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR可用于流体力学效应在相互作用动力学方面的研究,并成为生物分子相互作用和靶向药物运输研究中的有价值工具。
材料科学(MP-SPR)层-层组装、自组装单层膜、LB膜、生物薄膜、聚合物薄膜、无机物薄膜、材料科学、纳米技术、纳米粒子◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR技术研究纤维素模型的表面与蛋白的相互作用:应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR和QCM-D两项技术来研究人类免疫球蛋白G(hlgG)和牛血清白蛋白(BSA)在天然的纤维素表面、羧甲基化修饰的纤维素表面(CMC)和壳聚糖修饰的纤维素表面的吸附。
已知不同的纤维素衍生物通过不同的静电力和非特异性反应来影响蛋白的结合,并且或增强或减弱不同蛋白的结合。
阻止生物分子的非特异性吸附在亲和力吸附方面很关键,因为它定义了系统的探测灵敏度以及在不同应用中的适宜性。
像这种情况,我们应用生物大分子相互作用分析仪SPR技术研究牛血清白蛋白(BSA)在纤维素表面、CMC-和壳聚糖修饰的纤维素表面的吸附。
在诊断学领域,如果要探测某些病原体,就要求所生产的支撑物带有特定的亲和力。
所以,带hlgG的纤维素基片的功能化可以构建一个用于检测这些生物高聚物的平台。
◆应用生物大分子相互作用分析仪SPR技术实时表征聚电解质多层:聚电解质多层(PEM)是层与层之间纳米制备的具体例子,在这个例子中明确的纳米尺度薄膜构造通过自组装在表面建立起来。
PEMs的形成的通过带相反电荷的大分子依次沉积的,而大分子是通过静电的相互作用而与彼此相结合。
这种相互作用是非特异性的,这种扩展了可用于纳米制备的材料的种类。
层的逐步地增长取决于很多参数,比如:温度、pH值、溶液的离子强度和用于沉积的材料的种类,并且这种也可以用来控制形成层的结构和属性。
类似纳米颗粒、碳纳米管、光、PH值或温度响应性聚合物这样的材料可用于建立有所需功能性或性质的PEMs。
PEMs在光学、传感、过滤、涂层、复合材料和药物递送等领域有大量的应用。
◆通过SPR技术原位监测金属有机框架的组装:金属有机框架(MOFs)是结晶的超分子组装,从精确定义的亚单元通过协调或共价键相互作用而建立起来。
MOFs通常是高孔隙的,并且他们提供了一系列广泛的应用,在这些应用中客体分子是需要被吸收的。
应用包括燃料储存,催化反应,药物递送和气体感应。
最近一种通过层-层组装的方法构造这种材料已经被引入,这种方法在MOF结构上可以更好地进行控制。
◆ MP-SPR技术对单层石墨烯和氧化石墨烯薄膜的沉积和表征:单层石墨烯是第一种真正的二维材料并已经显示出许多杰出的材料性质,比如高的电和热的传导性和高的抗张强度。
石墨烯可以作为n和p的导体以及这种半导体的性质已经引起了一些猜测,比如在将来的电子学领域取代硅。
由于单层石墨烯层的电性质和透明性,再加上良好的耐化学性,石墨烯的最有趣的一个应用是使用它在光电子领域,比如:太阳能电池和发光二极管来代替铟氧化锡或氟锡氧化物。
◆通过SPR和QCM的联用来测定在不同表面自吸附的高分子层的结合水含量BioNavis生物大分子相互作用分析仪-表面等离子体共振SPR是一种光学方法,用于测定传感器表面附近折射率极其微小的变化。
折射率与传感器表面的质量是成比例的,所以生物大分子相互作用分析仪SPR角的改变可以直接与质量的改变相关联。
在水介质中,分子的水合作用不会促成SPR信号的改变,因为在水作为介质和水作为水合分子的一部分两者之间,不会有折射率的差异。
因此,就可以应用SPR技术测量不含结合水的分子质量,俗称“干质量”。
石英晶体微天平QCM方法通过石英晶体振荡频率的改变来测量机械地连接到传感器表面的质量。
通过QCM仪器测量的机械的质量也包含了材料中的结合水。
◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR技术测量金纳米粒子的自组装将金纳米粒子固定在单层膜上,而单层膜是自组装在金芯片表面。
单层膜链端的功能基团促进了金纳米粒子在其表面的固定。
BioNavis生物大分子相互作用分析仪-多参数表面等离子共振技术(MP-SPR)实现了对金纳米粒子与表面层组合的实时测量。
◆应用BioNavis生物大分子相互作用分析仪MP-SPR技术监测聚合物的坍塌和扩展BioNavis生物大分子相互作用分析仪-多参数表面等离子共振(MP-SPR)技术用于追踪由PH值和电势改变造成的聚丙烯酸(PAA)聚合物刷子的溶胀和坍塌。