Octet® 非標記分子互作系統(tǒng)基于非標記的生物層干涉技術（Biolayer Interferometry, BLI）。雖然這項技術已有20年的歷史，但它仍被視為一項較新的技術。盡管歷史不長，但該技術發(fā)展非常迅速，相關應用文章數(shù)量已經(jīng)超過了12,000篇，且其中相當一部分文章的影響因子較高（1區(qū)文章）。由于其創(chuàng)新性，這項技術具有顯著的優(yōu)勢，同時它簡單易用，能在短時間內能得到可重復的準確結果。只要您有好的構思，僅用一臺儀器的數(shù)據(jù)就足以發(fā)表文章啦！
今天，陳老師就介紹一些最近發(fā)表的利用BLI開發(fā)方法的文章，其中Octet®數(shù)據(jù)占據(jù)了文章總數(shù)據(jù)的80%以上！
利用大腸桿菌放大濃度檢測信號[1]
我們可以通過利用一些大分子量的顆粒提高生物層干涉技術（BLI）的檢測靈敏度。隨著人們對使用蛋白質組裝功能材料的興趣日益增強，Sup35NM 淀粉樣蛋白原纖維因其理想的蛋白支架而備受關注。華南理工大學和萬孚的科學家們將 Z 結構域（能與抗體Fc結合）與蛋白質 Sup35NM 融合，表達在大腸桿菌表面（功能化大腸桿菌），并與抗體形成復合物。這樣，BLI生物傳感器上的分析物上就加載了抗體偶聯(lián)的大腸桿菌細胞，光學厚度發(fā)生了顯著的變化，從而增強BLI信號?？茖W家們使用了兩種模型抗原 NS1 和 PIC，采用夾心法擴增信號。在優(yōu)化條件下，NS1的檢出限從93.98 ng/mL降至0.82 ng/mL，PIC的信號也提高了8.4倍。研究結果表明，功能化大腸桿菌可快速且靈敏地放大生物傳感器的信號。
圖1. 利用功能化大腸桿菌對BLI信號放大的示意圖：首先使用Octet® 生物傳感器固化第一抗體，封閉后結合分析物，然后添加功能化大腸桿菌和二抗的混合物，以放大BLI信號。
圖2. 左圖展示了單獨二抗的BLI結合曲線圖（藍色線），以及二抗和功能化大腸桿菌混合的BLI結合曲線圖（黃色線）；
右圖為不同NS1抗原濃度下，單獨二抗和二抗/功能性大腸桿菌混合的BLI終點信號；
結果顯示，功能性大腸桿菌可以將信號提高一倍以上。
整個檢測過程只需 30 分鐘，比傳統(tǒng)的免疫化學方法快很多，且自動化程度高，Octet® 可以在免疫診斷中大顯身手。
環(huán)境樣品之間的相互作用方法開發(fā)[2]
微生物胞外聚合物（EPS）可以與磺胺類藥物結合，這可能影響生物廢水處理系統(tǒng)中抗生素的去除效果。華東師范大學上海有機固廢生物轉化工程技術研究中心的科學家們利用Octet® 建立了一種測定EPS與磺胺類藥物（磺胺甲噁唑，SMX）結合動力學和親和力的方法，該方法包括在各種環(huán)境條件（如pH值、離子強度和溫度）對這種結合相互作用的影響。結果表明，Octet® 能夠快速準確地測定EPS與SMX相互作用的結合/解離速率常數(shù)和結合親和力。Octet® 結合曲線的高重現(xiàn)性證明了BLI方法的可靠。相比于中性或堿性條件下相比，EPS和SMX在酸性條件下的結合相互作用得到顯著改善。較高的離子強度和較低的溫度使EPS和SMX之間的結合更強。BLI分析允許同時進行多通道操作，大大縮短了測試時間。本研究開發(fā)的BLI方法為探測復雜環(huán)境樣品之間的結合相互作用提供了強大的工具。
圖3. (a) 展示了使用AR2G傳感器（氨基偶聯(lián)傳感器）固化SMX后，通過衰減全反射傅立葉紅外光譜檢測傳感器表面結構，證明SMX已經(jīng)固化成功
(b) 用Octet® 檢測SMX抗體的結合，證明SMX的活性
(c) 展示了EPS的結合以及良好的重現(xiàn)性
圖4. 不同pH (a)，離子強度 (b)，溫度 (c) 對EPS結合的影響。
小分子固化穩(wěn)拿把纂，Octet® 的重現(xiàn)性也讓人放心！
疫苗血清篩查[3]
流感病毒表面蛋白血凝素（HA1）的球狀頭部結構域是疫苗引發(fā)的中和抗體的主要靶標。HA1上某些氨基酸殘基位點在與流感疫苗產(chǎn)生的多克隆血清抗體的結合中占主導地位。因此，鑒定HA的主要結合表位對于選擇季節(jié)性流感疫苗病毒至關重要。美國疾病預防控制中心開發(fā)了一種基于生物層干涉法（BLI）的測定法，使用（H1N1）pdm09病毒株的重組 HA1 蛋白來確定流感疫苗抗體反應中的主要結合表位。他們合成并表達了一系列含有多個單個氨基酸HA1突變體庫，并用Octet®測試接種了2010 - 2011年流感三價疫苗的個體的血清與 HA1突變體庫的結合，并與血凝抑制（HI）實驗進行對比。結果顯示，與野生型相比，幾種突變型 HA1 的 BLI 結合信號減少了50%以上，并且 BLI 和 HI 測定存在很強的相關性。該研究展示了一種系統(tǒng)分析流感疫苗體液反應中抗體免疫優(yōu)勢的方法。
Octet® 系統(tǒng)測試方法：將rHA1蛋白偶聯(lián)到HIS1K生物傳感器（專門捕獲his標簽蛋白的傳感器，可再生！）中，然后結合免疫流感疫苗的血清?；€120秒、血清結合 300 秒和解離 120 秒。用結合步驟的BLI信號量化血清抗體與重組蛋白的結合能力。結果與野生型（WT）rHA1 結合的百分比表示，如果結合信號減少 ≥50%，則認為該氨基酸位點為抗血清結合位點。
圖5. 左圖：S2（疫苗接種后）的血清抗體滴度比S1（疫苗接種前）的滴度明顯升高（Y軸為抗血清BLI結合信號）；
右圖：S2樣品Octet® 檢測結果與HI結果相關度高。
圖6. Octet® 檢測rHA1突變體與血清樣品的結合信號：每條代表三個獨立實驗結果的中位數(shù)和標準差；“*”表示與野生型相比，導致結合減少或增加≥50%的突變，可以發(fā)現(xiàn)N125, K130和K163是主要的抗體結合位點。
利用Octet® 系統(tǒng)以高通量、快速、低成本的檢測多個突變體和血清樣品，這種方法在流感監(jiān)測中的應用將有助于改善疫苗病毒的選擇。
使用Octet® 建立方法有以下優(yōu)勢
自動化程度高，通量大
實時免標記技術，可以監(jiān)控每個步驟
結果準確，可重復
一次實驗一般10-20分鐘就可以出結果
耗材相對便宜
使用和維護簡單
在這些優(yōu)勢的加持下，Octet® 在建立方法可以快速篩選實驗條件，并通過方法驗證。
伙伴們，立即多用用手中的Octet® 發(fā)文章吧！
-參考文獻-
[1] Escherichia coli surface-displayed by Sup35NM nanofibrils and Z-domainsfusion protein for signal enhancement in a biolayer interferometry-based immunoassay. Sensors and Actuators: B. Chemical 390 (2023) 133938
[2] Multichannel Biolayer Interferometry to Probe the Binding ofMicrobial Extracellular Polymeric Substances to Sulfamethoxazole. ACS EST Water 2023, 3, 2449−2457
[3] Use of Biolayer Interferometry to Identify Dominant Binding Epitopes of Influenza Hemagglutinin Protein of A(H1N1)pdm09 in the Antibody Response to 2010–2011 Influenza Seasonal Vaccine. Vaccines 2023, 11, 1307.
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