微流控擴散測量儀

微流控擴散測量儀Fluidity One-M 是一款用于綜合分析蛋白質相互作用以及蛋白質性質的儀器，它采用微流控擴散測量技術（Microfluidic Diffusional Sizing, MDS），可在溶液中一次性測量分子大小、結合親和力（KD）、濃度和化學計量比。

微流控擴散測量儀產品特點：

• 多參數測量：Fluidity One-M 可以同時測量蛋白質的親和力、大小、濃度和化學計量比，為研究者提供全面的蛋白質相互作用數據。

• 廣泛的樣品兼容性：可分析不同緩沖系統中的樣品，包括細胞裂解液、血清和唾液等多種生理相關條件下的樣本。

• 快速高效：僅需25分鐘即可測定24個數據點的KD值，樣品消耗量少，每個數據點僅需4 µL，總共50-80 µL即可完成一次KD測定。

• 微流體擴散測量（MDS）：利用熒光標記的蛋白質在微流體擴散室中的擴散行為來測定分子的大小。當標記的蛋白與結合伙伴相互作用時，測定到的復合物大小會隨之變化，從而進行相互作用分析。

應用領域：

• 基礎研究與藥物開發：用于研究復雜靶標（如膜蛋白、多蛋白復合物或本質無序蛋白質）的相互作用，甚至可以直接分析粗細胞裂解液、未稀釋血清或血漿中的樣本。

• 藥物篩選與優化：可以在無需純化的情況下，驗證和表征不同靶點的相互作用，并深入了解藥物作用機制。

• 過程開發與質量控制：在藥物開發過程中，幫助跟蹤蛋白質在優化、純化和制劑開發中的活性變化，并監測蛋白質的粘度和聚集狀態。

• 轉化和臨床研究：幫助測量血清中抗體的濃度和親和力，并進行藥代動力學和血清穩定性研究。

技術優勢：

• 無標記直接測量：無需預先校準或生物物理學知識，即可直接測量蛋白質的大小變化，提供定量且易于解釋的數據。

• 高靈敏度與特異性：利用熒光檢測技術，可在天然環境（如血清和細胞裂解液）中對蛋白質相互作用進行高特異性分析。

• 無維護設計：儀器采用流體無損設計，操作簡單，且觸屏控制方便，無需頻繁維護。

• 云端分析：Fluidity Insight 提供云端實驗優化、優良算法分析和跨實驗數據集的分析與可視化，幫助研究者更好地理解數據。

技術規格：

• 測量范圍：分子水動力半徑（Rh）為1 – 20 nm，分子量范圍為1.4 kDa – 14 MDa。

• 靈敏度：對于標記的HSA在PBS中的濃度范圍，Alexa Fluor 488為1 nM – 3 μM，Alexa Fluor 647為100 pM – 3 μM。

• 兼容性：兼容多種緩沖液和生物緩沖系統，包括TRIS、HEPES、PBS、NaCl、KCl、TWEEN、DMSO和DMF等。

應用案例：

Fluidity One-M 讓蛋白質相互作用的分析變得簡單高效，為科研工作者提供了一款可靠、便捷且靈活的實驗工具，可用于廣泛的生物學和藥物開發領域。

1. 蛋白質相互作用的結合親和力(KD)以及流體動力學半徑(Rh)

Fluidity One-W利用微流控擴散測量(MDS)，可以計算出蛋白質相互作用的結合親和力(KD)以及流體動力學半徑(Rh)。

在該圖中，絲氨酸蛋白酶凝血酶與兩個預先標記的抗凝血酶配體HD22和TBA進行了滴定。每個配體與凝血酶的不同表位相結合；這些相互作用先前已經被很好地描述過了。每個配體-蛋白質復合物的結合親和力，以及復合物和配體的流體動力學半徑，都符合之前研究報告得到的數值。

2. 天然生物溶液中的蛋白質相互作用

Fluidity One-W可以研究蛋白質在天然生物溶液中的相互作用，節省純化的時間，也可以在天然條件下研究更困難的相互作用。該圖比較了在0.05% 吐溫 20 (PBS-T)磷酸鹽緩沖液和FreeStyle™293培養基中，A蛋白 (SpA)與免疫球蛋白G (IgG)抗體的相互作用。結果表明，在兩種溶液中的結合親和力和流體動力學半徑均無顯著差異。

3. 復合物化學計量學的計算

蛋白質復合物化學計量學的研究是充分理解細胞通路的關鍵；從基礎的生物學過程，到疾病病理和藥物的作用。在計算結合親和力(KD)的過程中，Fluidity One-W測量了未結合的標記物和復合物的流體動力學半徑(Rh)。流體動力學半徑可以用來推斷蛋白質復合物的化學計量學和溶液中整體的結合比例與結構。下圖的模型模擬了以1:1、1:2和1:3的比例結合的SpA-IgG復合物。紅色帶狀物代表SpA，藍色帶狀物代表IgG。利用這些模型計算了三種比例結合物的Rh假設值(紅色條形)。Fluidity One-W在100nM濃度下進行3次檢測，將測得的Rh平均值(藍色條形)與這些假設值做比較。紅色條形上添加了Rh預測值的10%作為誤差范圍，以表示模型中的最小不確定性。Fluidity One-W通過微流控擴散測量的Rh值與1:3結合比例的SpA-IgG復合物的Rh假設值相符。對于折疊或延伸的蛋白質，Rh和分子量有各自的換算公式。研究化學計量學的同時，也可以分析蛋白質的結構和分子量。

技術優勢：