Résonance plasmonique de surface

Qu’est-ce que la résonance plasmonique de surface ?

La résonance plasmonique de surface (SPR) permet la détection en temps réel, sans marquage, des interactions biomoléculaires.
La SPR se produit lorsque la lumière polarisée frappe une surface électriquement conductrice à l’interface entre deux milieux. Cela génère des ondes de densité de charge électronique appelées plasmons, réduisant l’intensité de la lumière réfléchie à un angle spécifique connu sous le nom d’angle de résonance, proportionnellement à la masse sur la surface d’un capteur.

Les systèmes SPR de Biacore sont principalement utilisés dans le développement pharmaceutique, le contrôle qualité et la recherche fondamentale en sciences de la vie.

Suivre les interactions sans marquage en temps réel

Dans les tests Biacore, les molécules cibles, le plus souvent des protéines, sont immobilisées sur une surface de capteur en or préparée et un échantillon contenant un partenaire d’interaction potentiel en solution est injecté sur la surface à travers une série de cellules d’écoulement.

Au cours de l’interaction, la lumière polarisée est dirigée vers la surface du capteur et l’angle de la lumière réfléchie d’intensité minimale est détecté. Cet angle change au fur et à mesure que les molécules se lient et se dissocient et le profil d’interaction est ainsi enregistré en temps réel dans un sensorgramme.

Quel type d’interactions peut-on étudier ?

Les systèmes biacore peuvent être utilisés pour étudier les interactions impliquant (en principe) n’importe quel type de molécule, des composés organiques aux protéines, en passant par les acides nucléiques, les glycoprotéines, et même les virus et les cellules entières. Comme la réponse est une mesure de la variation de la concentration massique, la réponse par unité molaire d’interactant est proportionnelle à la masse moléculaire (les molécules plus petites donnent des réponses molaires plus faibles).

Il n’y a pas de limite inférieure pour les molécules organiques avec l’instrumentation actuelle.

Quels échantillons peuvent être utilisés ?

Le principe de détection SPR ne nécessite pas qu’un des interactants soit marqué et les mesures peuvent être effectuées sur des mélanges complexes, tels que des surnageants de culture cellulaire ou des extraits cellulaires, ainsi que sur des interactants purifiés. L’identité de l’interactant surveillé dans une matrice d’échantillon complexe est déterminée par la spécificité d’interaction du partenaire fixé à la surface. Le principe de détection SPR est non invasif et fonctionne aussi bien sur des échantillons clairs que colorés ou opaques.

Comment les données de résonance plasmonique de surface sont-elles affichées ?

Les systèmes biacore surveillent l’interaction entre deux molécules, dont l’une est fixée à la surface du capteur et l’autre est libre en solution. Un sensorgramme est un tracé de la réponse en fonction du temps, montrant la progression de l’interaction. Cette courbe s’affiche directement sur l’écran de l’ordinateur au cours d’une analyse.

Que montre le sensorgramme ?

Lors de l’injection de l’échantillon, une réponse positive peut être visualisée dans le sensorgramme, car l’analyte (le partenaire d’interaction en solution dans les tests basés sur Biacore) se lie au ligand (le partenaire d’interaction qui est fixé à la surface du capteur dans les tests basés sur Biacore). La réponse diminue pendant la dissociation. Une fois un cycle d’analyse terminé, la solution de régénération est passée sur la puce du capteur, éliminant l’analyte lié, préparant ainsi le cycle d’analyse suivant.

L’illustration schématique ci-dessous montre un sensorgramme. Les barres sous la courbe indiquent les solutions qui passent sur la surface du capteur.

Quelles données peut-on obtenir à partir d’une interaction ?

Les données d’une interaction sont présentées dans un sensorgramme, fournissant des données quantitatives sur :

• La liaison
  Le partenaire d’interaction se lie-t-il à la molécule cible ?
• Spécificité
  Dans quelle mesure un partenaire d’interaction réagit-il de manière croisée avec d’autres molécules ?
• Concentration
  Quelle quantité d’une molécule donnée est présente et active ?
• Cinétique
  Quels sont les taux d’association et de dissociation ?
• Affinité
  Quelle est la force de la liaison ?

Comment interpréter un sensorgramme ?

La forme du sensorgramme donne des informations sur l’interaction. Quelques exemples d’interprétation des formes de sensorgrammes sont présentés ci-dessous.

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