方案摘要
方案下载应用领域 | 医疗/卫生 |
检测样本 | 癌细胞/肿瘤细胞 |
检测项目 | |
参考标准 | / |
植入物被植入人体后,会被蛋白质和细胞覆盖。为了了解这些界面上的相互作用,需要使用体外工具。允许动态和静态流动条件的实时无标签平台被用来了解细胞粘附,并以这种方式提高植入物的兼容性。同样的特点也有利于基于细胞检测的生物传感器的发展。细胞也可以用作临床生物传感器(用于癌症)研究中的分析物。 采用多参数表面等离子体共振(MP-SPR)技术测定了人间充质干细胞(ADMSC)和溶菌酶蛋白在几十微米厚的羟基磷灰石(HA)表面上的附着。羟基磷灰石是存在于牙齿和骨骼中的一种成分,其合成形式被广泛用于骨科假体中,以增强种植体的骨整合。MP-SPR测量结果表明,细胞倾向于与HA涂层结合,而不是金涂层。 在另一项实验中,开发了一种生物传感器来检测肿瘤细胞,测定乳腺癌细胞(MCF7)和非癌细胞(MCF-10A)与表面结合的靶向肽(18-4)和参比肽的结合情况。生物传感器表面能够区分癌细胞和正常细胞。
植入物被植入人体后,会被蛋白质和细胞覆盖。为了了解这些界面上的相互作用,需要使用体外工具。允许动态和静态流动条件的实时无标签平台被用来了解细胞粘附,并以这种方式提高植入物的兼容性。同样的特点也有利于基于细胞检测的生物传感器的发展。细胞也可以用作临床生物传感器(用于癌症)研究中的分析物。
采用多参数表面等离子体共振(MP-SPR)技术测定了人间充质干细胞(ADMSC)和溶菌酶蛋白在几十微米厚的羟基磷灰石(HA)表面上的附着。羟基磷灰石是存在于牙齿和骨骼中的一种成分,其合成形式被广泛用于骨科假体中,以增强种植体的骨整合。MP-SPR测量结果表明,细胞倾向于与HA涂层结合,而不是金涂层。
在另一项实验中,开发了一种生物传感器来检测肿瘤细胞,测定乳腺癌细胞(MCF7)和非癌细胞(MCF-10A)与表面结合的靶向肽(18-4)和参比肽的结合情况。生物传感器表面能够区分癌细胞和正常细胞。
简介
在药物发现和生物传感器开发领域,通常需要确定生物分子相互作用。表面等离子体共振(SPR)是一种成熟的实时测量无标记分子相互作用的方法。强大的多参数表面等离子体共振(MP-SPR)仪器可以进行宽角度范围(40-78度)和多个波长的测量,这将SPR的适用性扩展到组织工程和使用全细胞和纳米颗粒的生物传感。广泛的测量范围使得MP-SPR能够测量比SPR场穿透深度厚得多的薄膜,例如微米厚的聚合物、陶瓷薄膜或活细胞。
实验结果讨论
羟基磷灰石(HA)在基质上形成数十微米厚的多孔层。扫描电镜(SEM)测得其厚度为24±6 μm(图二)。在金表面,细胞粘附在10分钟内达到平台值。相比之下,HA表面的结合明显较慢,90分钟后才达到平台期(图三)。AD-MSC细胞在羟基磷灰石表面的附着明显强于金表面。多孔羟基磷灰石涂层的有效表面积大于金表面的有效表面积。
图二:在空气中测量有和没有HA涂层的TiO2传感器滑动的全SPR曲线
图三:与金相比,AD-MSC细胞在羟基磷灰石(HA)上的粘附明显更强。
这影响结合率和细胞的粘附量,透明质酸有利于细胞附着,从而促进种植体骨整合。溶菌酶蛋白与透明质酸涂层紧密结合(图四)。然而,部分蛋白质在漂洗过程中与表面分离,表明蛋白质和透明质酸涂层之间的相互作用相当弱。
图四:溶菌酶在羟基磷灰石涂层上的结合动力学
癌细胞(MCF7)与靶肽的结合明显强于与参比肽的结合(图五)。两种细胞类型均与参考肽表面结合,表明细胞对底物的非特异性结合程度较低。非癌细胞与目标肽的结合甚至低于与参考表面的结合,从而表明对癌细胞具有理想的肽选择性。肽表面对癌细胞的敏感性低至5±3个细胞/mL。
图五:癌细胞(MCF7)和非癌细胞(MCF10A)与靶肽和参比肽的结合。
结论
MP-SPR测量细胞在几微米厚的涂层上以及在表面固定的靶分子上的粘附性。这种实时技术适用于测量各种材料的结合动力学,从金属(TiO2)和陶瓷(HA)到软材料材料(PDMS)。MP-SPR测量在受控温度(15至45°C)和静态和动态流动条件下,从而使仪器强大并能为活细胞传感。
分子相互作用相互仪(MP-SPR)在小分子药物与人血清白蛋白的相互作用方面的应用
分子相互作用仪(MP-SPR)在活细胞中小化合物对G蛋白偶联受体(GPCR)刺激分析中的应用
分子相互作用相互仪(MP-SPR)在奶粉细菌检测方面的应用
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