¿Qué es la resonancia de plasmón superficial?
La resonancia de plasmón superficial (SPR) permite la detección en tiempo real y sin etiquetas de las interacciones biomoleculares.
La SPR se produce cuando la luz polarizada incide en una superficie conductora de electricidad en la interfaz entre dos medios. Esto genera ondas de densidad de carga de electrones denominadas plasmones, que reducen la intensidad de la luz reflejada en un ángulo específico conocido como ángulo de resonancia, en proporción a la masa de la superficie de un sensor.
Los sistemas SPR de Biacore se utilizan principalmente en el desarrollo farmacéutico, el control de calidad y la investigación básica en ciencias de la vida.
Seguimiento de las interacciones sin etiquetas en tiempo real
En los ensayos Biacore, las moléculas objetivo, con mayor frecuencia proteínas, se inmovilizan en una superficie de sensor de oro preparada y una muestra que contiene un socio potencial de interacción en solución se inyecta sobre la superficie a través de una serie de celdas de flujo.
Durante el curso de la interacción, la luz polarizada se dirige hacia la superficie del sensor y se detecta el ángulo de intensidad mínima de la luz reflejada. Este ángulo cambia a medida que las moléculas se unen y se disocian y el perfil de la interacción se registra así en tiempo real en un sensorgrama.
¿Qué tipo de interacciones pueden estudiarse?
Los sistemas Biacore pueden utilizarse para estudiar las interacciones que implican (en principio) cualquier tipo de molécula, desde compuestos orgánicos hasta proteínas, ácidos nucleicos, glicoproteínas e incluso virus y células enteras. Dado que la respuesta es una medida del cambio en la concentración de masa, la respuesta por unidad molar de interaccionante es proporcional al peso molecular (las moléculas más pequeñas dan respuestas molares más bajas).
No hay límite inferior para las moléculas orgánicas con la instrumentación actual.
¿Qué muestras pueden utilizarse?
El principio de detección SPR no requiere que ninguno de los interactuantes esté marcado y las mediciones pueden realizarse en mezclas complejas, como sobrenadantes de cultivos celulares o extractos de células, así como en interactuantes purificados. La identidad del interaccionante monitorizado en una matriz de muestra compleja viene determinada por la especificidad de la interacción del compañero unido a la superficie. El principio de detección SPR no es invasivo y funciona igualmente bien en muestras claras y coloreadas u opacas.
¿Cómo se muestran los datos de la resonancia de plasmón superficial?
Los sistemas Biacore monitorizan la interacción entre dos moléculas, de las cuales una está unida a la superficie del sensor y la otra está libre en solución. Un sensorgrama es un gráfico de la respuesta frente al tiempo, que muestra el progreso de la interacción. Esta curva se muestra directamente en la pantalla del ordenador durante el curso de un análisis.
¿Qué se muestra en el sensorgrama?
Durante la inyección de la muestra, se puede ver una respuesta positiva en el sensorgrama, ya que el analito (la pareja que interactúa en solución en los ensayos basados en Biacore) se une al ligando (la pareja de interacción que está unida a la superficie del sensor en los ensayos basados en Biacore). La respuesta disminuye durante la disociación. Después de completar un ciclo de análisis, la solución de regeneración se pasa sobre el chip sensor, eliminando el analito unido, preparándose para el siguiente ciclo de análisis.
La ilustración esquemática de abajo muestra un sensorgrama. Las barras debajo de la curva indican las soluciones que pasan sobre la superficie del sensor.
¿Qué datos pueden obtenerse de una interacción?
Los datos de una interacción se presentan en un sensorgrama, proporcionando datos cuantitativos sobre:
- Unión
¿Se une la pareja que interactúa a la molécula objetivo? - Especificidad
¿Hasta qué punto una pareja que interactúa presenta una reacción cruzada con otras moléculas? - Concentración
¿Qué cantidad de una molécula determinada está presente y es activa? - Cinética
¿Cuáles son las tasas de asociación y disociación? - Afinidad
¿Cómo de fuerte es la unión?
¿Cómo interpretar un sensorgrama?
La forma del sensorgrama da información sobre la interacción. A continuación se muestran algunos ejemplos de cómo interpretar las formas de los sensorgramas.
Unión de la molécula objetivo
Sin unión de la molécula objetivo
Asociación y disociación rápida (pendiente de la curva)
Asociación y disociación lentas
Interacción fuerte
Interacción débil
Enlace múltiple, cambios en la respuesta
Unión múltiple, sin respuesta
