Ressonância plasmônica de superfície

O que é ressonância plasmônica de superfície?

Ressonância plasmônica de superfície (SPR) permite a detecção em tempo real, sem rótulos, de interações biomoleculares.
SPR ocorre quando a luz polarizada atinge uma superfície eletricamente condutora na interface entre dois meios. Isso gera ondas de densidade de carga eletrônica chamadas plasmões, reduzindo a intensidade da luz refletida em um ângulo específico conhecido como ângulo de ressonância, em proporção à massa em uma superfície do sensor.

Sistemas de SPR da Biacore são usados principalmente no desenvolvimento farmacêutico, controle de qualidade e pesquisa básica em ciências da vida.

Interações sem rótulos em tempo real

Nos ensaios Biacore, moléculas alvo, a maioria das vezes as proteínas são imobilizadas em uma superfície do sensor preparada em ouro e uma amostra contendo um parceiro potencial em solução é injetada sobre a superfície através de uma série de células de fluxo.

Durante o curso da interação, a luz polarizada é direcionada para a superfície do sensor e o ângulo de intensidade mínima da luz refletida é detectado. Este ângulo muda conforme as moléculas se ligam e se dissociam e o perfil de interação é assim registrado em tempo real em um sensorgrama.

Que tipo de interações podem ser estudadas?

Sistemas Biacore podem ser usados para estudar interações envolvendo (em princípio) qualquer tipo de molécula, desde compostos orgânicos até proteínas, ácidos nucléicos, glicoproteínas e até mesmo vírus e células inteiras. Como a resposta é uma medida da mudança na concentração de massa, a resposta por unidade molar do interagente é proporcional ao peso molecular (moléculas menores dão respostas molares menores).

Não há limite inferior para moléculas orgânicas com a instrumentação de hoje.

Que amostras podem ser usadas?

O princípio de detecção de SPR não requer que nenhum dos interativos seja rotulado e as medições podem ser realizadas em misturas complexas, tais como sobrenadantes de cultura celular ou extratos de células, bem como interativos purificados. A identidade do interacionista monitorado em uma matriz de amostra complexa é determinada pela especificidade da interação do parceiro ligado à superfície. O princípio de detecção do SPR é não invasivo e funciona igualmente bem em amostras claras e coloridas ou opacas.

Como são exibidos os dados de ressonância plasmônica superficial?

Sistemas Biacore monitoram a interação entre duas moléculas, das quais uma está ligada à superfície do sensor e a outra está livre em solução. Um sensorgrama é um gráfico de resposta contra o tempo, mostrando o progresso da interação. Esta curva é exibida diretamente na tela do computador durante uma análise.

O que é mostrado no sensorgrama?

Injeção de amostra, uma resposta positiva pode ser vista no sensorgrama, como analito (o parceiro interativo em solução em ensaios baseados em Biacore) se liga ao ligante (o parceiro de interação que está ligado à superfície do sensor em ensaios baseados em Biacore). A resposta decresce durante a dissociação. Após a conclusão de um ciclo de análise, a solução de regeneração é passada sobre o chip do sensor, removendo o analito ligado, preparando-se para o próximo ciclo de análise.

A ilustração esquemática abaixo mostra um sensorgrama. As barras abaixo da curva indicam as soluções que passam sobre a superfície do sensor.

Que dados podem ser obtidos de uma interação?

Os dados de uma interação são apresentados em um sensorgrama, fornecendo dados quantitativos em:

• Encadernação
  O parceiro que interage se liga à molécula alvo?
• Especificidade
  Até que ponto um parceiro interagente reage cruzadamente com outras moléculas?
• Concentração
  Quanta de uma determinada molécula está presente e ativa?
• Cinética
  Quais são as taxas de associação e dissociação?
• Afinidade
  Quão forte é a ligação?

Como interpreto um sensorgrama?

A forma do sensorgrama dá informação sobre a interacção. Alguns exemplos de como interpretar as formas do sensorgrama são mostrados abaixo.