壁面相互作用建模

近日，中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部生物分子结构表征新方法研究组研究员王方军团队发布了表征蛋白质-纳米材料界面相互作用精细结构的赖氨酸反应性分析-质谱（LRP-MS）实验手册。　　微/纳米材料在生命科学、医药健康、生物催化等领域广泛应用，探讨蛋白质与材料之间的界面相互作用分子机制对生物医用材料的安全性评价、纳米药物的毒性评估和理性设计、生物-无机功能杂合体的改性和催化活性提升等具有重要意义。然而，现有光谱学等方法只能表征材料引起的蛋白质结构整体变化情况，蛋白质-材料界面相互作用分子细节的探测面临挑战。　　赖氨酸残基通常定位于亲水性蛋白质表面，其侧链伯氨基的化学标记反应性取决于其溶剂可及性和微环境非共价相互作用。当蛋白质表面与微/纳米材料结合时，结合界面上赖氨酸的溶剂可及性和反应性均随之降低。因此，王方军等提出了赖氨酸的反应性变化是探测蛋白质-微/纳米材料复合体中蛋白质定位方向、相互作用序列区域、关键结合位点、材料结合引起蛋白质结构变化的有效指标。该团队发展了在蛋白质—微/纳米材料复合体活性和变性条件下的两步同位素二甲基化标记的标准化策略，结合质谱定量分析实现蛋白质上赖氨酸反应性的全面分析，研究通过材料结合前后赖氨酸标记反应性的显著性差异确定蛋白质-材料的界面序列区域和关键位点。　　王方军团队长期从事生物大分子结构质谱尖端仪器和创新方法研究，所发展的LRP-MS策略近年来已应用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-小分子、蛋白质-微/纳米材料的界面相互作用分子机制解析，取得了系列研究进展。　　近日，相关研究成果以Structural Characterization of the Protein-Material Interfacial Interactions Using Lysine Reactivity Profiling-Mass Spectrometry为题，发表在《自然-实验手册》（Nature Protocols）上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和大连化物所创新基金等的支持。大连化物所发布蛋白质-纳米材料界面相互作用的结构质谱表征实验手册

近日，中国科学院大连化学物理研究所生物技术研究部生物分子结构表征新方法研究组研究员王方军团队发布了表征蛋白质-纳米材料界面相互作用精细结构的赖氨酸反应性分析-质谱(LRP-MS)实验手册。　　微/纳米材料在生命科学、医药健康、生物催化等领域广泛应用，探讨蛋白质与材料之间的界面相互作用分子机制对生物医用材料的安全性评价、纳米药物的毒性评估和理性设计、生物-无机功能杂合体的改性和催化活性提升等具有重要意义。然而，现有光谱学等方法只能表征材料引起的蛋白质结构整体变化情况，蛋白质-材料界面相互作用分子细节的探测面临挑战。　　赖氨酸残基通常定位于亲水性蛋白质表面，其侧链伯氨基的化学标记反应性取决于其溶剂可及性和微环境非共价相互作用。当蛋白质表面与微/纳米材料结合时，结合界面上赖氨酸的溶剂可及性和反应性均随之降低。因此，王方军等提出了赖氨酸的反应性变化是探测蛋白质-微/纳米材料复合体中蛋白质定位方向、相互作用序列区域、关键结合位点、材料结合引起蛋白质结构变化的有效指标。该团队发展了在蛋白质—微/纳米材料复合体活性和变性条件下的两步同位素二甲基化标记的标准化策略，结合质谱定量分析实现蛋白质上赖氨酸反应性的全面分析，研究通过材料结合前后赖氨酸标记反应性的显著性差异确定蛋白质-材料的界面序列区域和关键位点。　　王方军团队长期从事生物大分子结构质谱尖端仪器和创新方法研究，所发展的LRP-MS策略近年来已应用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-小分子、蛋白质-微/纳米材料的界面相互作用分子机制解析，取得了系列研究进展。　　近日，相关研究成果以Structural Characterization of the Protein-Material Interfacial Interactions Using Lysine Reactivity Profiling-Mass Spectrometry为题，发表在《自然-实验手册》(Nature Protocols)上。研究工作得到国家重点研发计划、国家自然科学基金和大连化物所创新基金等的支持。　　论文链接：https://www.nature.com/articles/s41596-023-00849-0

美国科学家主导的国际科研团队在最新一期《科学》杂志撰文指出，他们利用人工智能和进化分析，绘制出了真核生物的蛋白质之间相互作用的3D模型，首次确定了100多个可能的蛋白质复合物，并为700多个蛋白质复合物提供了结构模型，深入研究蛋白质相互作用有望催生新的药物。　　研究负责人之一、美国西南大学人类发育与发展中心助理教授丛前（音译）称，研究结果代表了结构生物学新时代的重大进步。　　丛前解释说，蛋白质通常成对或成组工作，形成复合物，以完成生物体存活所需的任务。虽然科学家已经对其中一些相互作用开展了深入研究，但许多仍是未解之谜。了解蛋白质之间所有的相互作用将揭示生物学的许多基本方面，并为新药研发提供参考。　　但半个世纪以来，鉴于许多蛋白质结构的不确定性，科学家们很难了解这些相互作用。2020年和2021年，深度思维公司和华盛顿大学戴维贝克实验室独立发布了两种人工智能技术“阿尔法折叠”和RoseTTAFold，它们使用不同的策略预测蛋白质结构。　　在最新研究中，丛前等人通过对许多酵母蛋白复合物建模，扩展了人工智能结构预测工具箱。为了找到可能相互作用的蛋白质，科学家们首先搜索相关真菌的基因组，寻找发生突变的基因，然后使用上述两种人工智能技术来确定这些蛋白质是否可以3D结构结合在一起。　　他们确定了1505种可能的蛋白质复合物，其中699个结构已被表征，验证了其方法的实用性；另外700个复合物目前获得的数据有限，剩下106个从未被研究过。为更好地理解这些很少被描述或未知的复合物，团队研究了类似的蛋白质，并根据新发现的蛋白质与此前已知蛋白质的相互作用，确定了新发现蛋白质的作用。

仪器信息网讯 4月8日， 2016年Pall ForteBio中国第四届用户交流会(北京站)于北京中关村皇冠假日酒店成功举办。来自各高校、科研院所、企业研发机构等约100人参加了此次交流会。仪器信息网作为特约媒体对交流会进行了报道。　　交流会现场　主办方与部分报告人合影　　会议由ForteBio产品经理陈雍硕主持。ForteBio 大中国区销售经理谢智致开幕词。　陈雍硕谢智　　　　生物膜干涉技术(BLI)已发展成为全球增长最快的非标记(label-free)检测技术，可提供实时的、非标记的分子相互作用及含量检测信息，不仅广泛应用于??药物??早期研究开发、筛选鉴定、临床前与临床研究以及下游生产质控等各个环节，而且在生命科学基础研究、生物制药开发、食品安全等领域也有着深入独到的应用，赢得了广泛认可。ForteBio本着“金标准、银标准，服务好客户才是硬标准”的服务理念，在进入中国的7年来，为中国客户提供优良的服务与有力的帮助，受到越来越多用户的认可与支持。　　本次交流会针对领域最新技术趋势、方法手段以及具体应用展开，由多位仪器研发及应用专家为大家带来了精彩的报告。　　李易真　　报告人：上海交通大学医学院附属瑞金医院医学基因组学国家重点实验室李易真博士　　报告题目：Genome-wide studies identify a novel interplay between AML1 and AML1/ETO in t(8 21) acute myeloid leukemia　　李易真博士就急性髓性白血病的发病机制、融合蛋白的形成过程和蛋白之间的结合过程展开介绍。　　李成鹏　　报告人：北京大学化学与分子工程学院 纳米抗体平台高级主管李成鹏博士　　报告题目：快速高通量纳米抗体筛选平台　　李成鹏首先介绍了北京大学化学与分子工程学院纳米抗体平台，平台特点和平台主要实验进度。纳米抗体的介绍和特点，还介绍了ForteBio如何在实验过程中发挥作用。　　李元元　　报告人：清华大学医学院李海涛课题组助理研究员李元元博士　　报告题目：Determination of protein-DNA (ZMYND11-DNA) Interaction by a Label-Free Biolayer Interferometry Assay　　李海涛课题组在《自然》(Nature)杂志上发表文章，文章介绍了ZMYND11作为组蛋白变异体H3.3特异性的H3K36me3“阅读器”蛋白，其将组蛋白变体介导的转录延伸控制与肿瘤抑制关联起来。李元元博士针对这一重要发现的研究过程进行了详细介绍。　　王磊　　报告人：中国药科大学药物分子设计与成药性优化重点实验室王磊博士　　报告题目：Discovery and evaluation of small molecule inhibitors with the help of Bio-Layer Interferometry technology　　BLI技术可以应用于二次实验结果的评价、蛋白结合过程的测定、结合动力学曲线的测定以及某些天然产物的可能作用靶点的寻找，王磊博士通过介绍中国药科大学药物分子设计与成药性优化重点实验室三个课题的进展情况，详细讲解了BLI技术的应用和优势。　　段学欣　　报告人：天津大学精密仪器与光电子工程学院段学欣博士，研究员、博士生导师　　报告题目：体声波谐振器在生物分子传感中的应用　　生物传感器的开发是仪器科学、材料科学和生命科学交叉的多学科交叉科学。段学欣详细介绍了体声波谐振器在生物分子传感器中的应用以及体声波谐振器高通量、自动化、智能化、实现多参数复合检测、去除非特异性吸附、提高选择性、高精度分子操纵从而实现高灵敏度、高检测极限以及提高细胞摄取的特点。　　Vishal Kamat　　报告人：Vishal Kamat ,Ph.D Biomolecular HTS Center,Therapeutic Proteins,Regeneron　　报告题目：Use of Bio-Layer Interferometry(BLI)-Based Octet Platform for Biotherapeutic Drug Discovery and Development　　报告介绍了如何利用BLI技术进行生物药的研究和开发。Vishal Kamat博士分别就实时非标记生物感应器重要性、对药物研发过程的支持作用、蛋白质之间的相互作用研究过程、Octet平台在单克隆抗体药物研发中的应用以及与传统HPLC定量方法相比的优势等方面进行了讲解。　　王冀殊郝东霞　　报告人： 诺和诺德中国研发中心分子生物学部高级研究员王冀殊及研究助理郝东霞　　报告题目：Epitope binning investigation by ForteBio Octet /Protein Binding Screening via ForteBio　　王冀殊和郝东霞分别就应用ForteBio所进行的抗原决定簇结合研究以及蛋白质结合扫描研究等工作进行了介绍。　　陈涛　　报告人： ForteBio亚太区应用经理陈涛　　报告题目：新型生物制品快速定量技术——BLI 技术应用　　BLI技术除了应用于结合动力学研究之外，还可以应用于蛋白和小分子的定量测定。陈涛介绍了ForteBio针对不同物质的不同定量方法，包括直接定量法、抓取定量法、双抗夹心法和竞争法，并举例介绍了各种定量方法的原理及优势，应用BLI技术，不仅可以简化样品处理及测试过程，相应软件还会加速数据分析过程，从而有效降低成本。　　会上，ForteBio的应用科学家还与用户进行了现场问题解答。　　讨论现场　　最后，ForteBio亚太区销售总监Veronica Tok对报告人和与会的专家、广大用户和工作人员表示感谢，同时希望明年的交流会能够吸引更多的业内人士参加，愿ForteBio继续为行业基础研究及工业生产提供强有力的支持。　　Veronica Tok

项目编号：0705-224002028100项目名称：复旦大学高通量表面等离子分子相互作用仪采购国际招标预算金额：425.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：425.0000000 万元（人民币）采购需求：1、招标条件项目概况：高通量表面等离子分子相互作用仪采购资金到位或资金来源落实情况：本次招标所需的资金来源已经落实项目已具备招标条件的说明：已具备招标条件2、招标内容：招标项目编号：0705-224002028100招标项目名称：高通量表面等离子分子相互作用仪采购项目实施地点：中国上海市招标产品列表(主要设备)：序号产品名称数量简要技术规格备注1高通量表面等离子分子相互作用仪1套该检测技术要基于表面等离子共振理对标记及无标记样品进行实时检测。预算金额、最高限价：人民币425万元 合同履行期限：合同签订后5个月内合同履行期限：合同签订后5个月内本项目( 不接受 )联合体投标。

项目编号：0705-224002028100项目名称：复旦大学高通量表面等离子分子相互作用仪采购国际招标预算金额：425.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：425.0000000 万元（人民币）采购需求：1、招标条件项目概况：高通量表面等离子分子相互作用仪采购资金到位或资金来源落实情况：本次招标所需的资金来源已经落实项目已具备招标条件的说明：已具备招标条件2、招标内容：招标项目编号：0705-224002028100招标项目名称：高通量表面等离子分子相互作用仪采购项目实施地点：中国上海市招标产品列表(主要设备)：序号产品名称数量简要技术规格备注1高通量表面等离子分子相互作用仪1套该检测技术要基于表面等离子共振理对标记及无标记样品进行实时检测。预算金额、最高限价：人民币425万元 合同履行期限：合同签订后5个月内合同履行期限：合同签订后5个月内本项目( 不接受 )联合体投标。

AWS A20+ Research Platform测试系统基于声波传感原理，可精确测量石英传感器表面质量和结构变化，提供实时、高灵敏的表面相互作用检测，如吸附和脱附过程、分子相互作用、蛋白质构象变化等材料表征与生命科学研究。结合常规QCM芯片、高频QCM芯片与叉指传感器芯片，可精确检测声波在石英本体与表面的传播变化，提高测试的可靠性。AWS-HFF sensor高频QCM传感器芯片和常规QCM-AWS芯片相比品质因子更高，芯片更薄。在高频下操作，可提高2个数量级的测量灵敏度和分辨率。同时芯片面积更小，可节省样品的使用量。专有的支撑框架设计可提高芯片的稳定性和操作的方便性。主要特点基于专利的QCMD技术结合常规QCM芯片、高频QCM芯片与叉指传感器芯片微流控系统集成了样品、缓冲试剂与废液处理功能可对试剂和样品分别控温测试系统配置灵活，1-4个通道具有倍频操作模式，测试频率高达5-160MHz，灵敏度可达0.05ng/cm2应用领域l 薄膜厚度监控l 电极表面电化学化学反应l 生物技术 o DNA和RNA与互补链的相互作用 o通过固定的受体，免疫反应的特异性识别蛋白配体 o检测病毒衣壳，细菌，哺乳动物细胞 o细胞，脂质体和蛋白质的附着力 o表面的生物相容性 o 生物膜的形成l 功能化的表面 o 建立选择性表面 o脂质膜 o聚合物涂层 o 活性表面 o 免疫传感器创新点：1.结合常规QCM芯片、高频QCM芯片和叉指传感器芯片 2.微流控系统集成样品、缓冲试剂与废液处理功能，可对试剂和样品分别控温 3.比上一代产品A20增加了在线脱气装置 AWS分子相互作用仪A20+

生物分子的活性功能是通过分子之间的相互作用来实现的，研究生物分子间的相互作用，可以从分子水平上了解生命现象，从而阐明生命活动的机理，发现生命的本质。大分子相互作用仪作为分子互作的重要研究工具，在生命科学、临床医学、食品安全、环境检测和药物筛选及相关药物动力学检测等研究中发挥了重要作用。随着检测分子间相互作用技术的迭代与创新，市面上出现了各种品牌型号的大分子相互作用仪，其技术原理主要包括表面等离子共振技术（SPR技术）、生物膜干涉技术（BLI技术）和微量热泳动技术（MST技术）等，那么如何挑选一款真正符合自己需要的大分子相互作用仪成为了一道难题，接下来，小编根据检测技术进行分类，遴选推荐一些靠谱品牌型号，以飨读者。首先是基于表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)技术研发的大分子相互作用仪。1.Biacore 8K/8K+生物分子相互作用分析系统▲Biacore 8K/8K+生物分子相互作用分析系统（ 点击查看 ）Cytiva（思拓凡）公司推出的Biacore 8K/8K+生物分子相互作用分析系统正是基于SPR技术研发的，该产品能够满足化药于生物新药的高通量筛选及表征，16组检测通道，8根进样针平行分析；高灵敏度，可用于小分子量样品、超低偶联和低浓度样品的分析检测；8K可实现60小时无人值守作业，8K+可实现72小时无人值守作业；4-40℃样品仓控温，支持96/384孔板。自1990年至今，Biacore经历了30多年的发展，已成为分子互作的“金标准”和基础科研及药物开发的工具。2.HORIBA OpenPlex表面等离子体共振成像仪▲HORIBA OpenPlex 表面等离子体共振成像仪（ 点击查看 ）法国HORIBA scientific公司将等离子体共振技术、成像技术和微阵列芯片技术进行结合，研发出一次能够获取百种生物分子相互作用的信息的HORIBA OpenPlex表面等离子体共振成像仪。该产品采用阵列式检测，突破了传统通道式测量的局限，特别适用于快筛及实时成像的应用需求。此外可实时监测相互作用并获得动力学参数。 外置部件选择性灵活，可选附件包括蠕动泵、注入系统、自动脱气装置等。3.多参数表面等离子体共振分析仪 MP-SPR 220A▲多参数表面等离子体共振分析仪 MP-SPR 220A（ 点击查看 ）芬兰BioNavis公司的多参数表面等离子共振技术MP-SPR起源于芬兰国家技术研究中心，该技术技术突破了传统SPR技术的局限性，它不仅测量分子间的相互作用，而且也测高性能金属，石墨烯等材料。MP-SPR 220A可用于检测埃米至微米厚的薄层间相互作用和结构信息，并且具有附加波长的选项。4.BI-4500 表面等离子体共振仪▲BI-4500 表面等离子体共振仪（ 点击查看 ）全新的BI-4500表面等离子体激元共振(SPR)仪具有多通道流动模式，有助于对固定量低和分子量小(▲SPRm 200表面等离子体共振显微镜（ 点击查看 ）美国Biosensing Instrument公司研发的细胞原位分子互作动态分析系统SPRm 200，巧妙地将表面等离子体共振技术和光学显微镜结合为一体。SPRm200无需对观察目标进行标记，可以实时定量的进行检测，并且可同时可视化观察细胞结构和局部结合活性。此外无需提取细胞膜蛋白，即可在正常活细胞状态下观察和测量药物和膜蛋白的实时相互作用。样本容量为384*2，具有5条通道，进样体积最低为1μL。6.便携式4通道SPR仪-P4SPR▲便携式 4通道SPR仪-P4SPR（ 点击查看 ）加拿大Affinité Instruments基于SPR技术开发出新一代非标记分子相互作用分析仪P4SPR，仪器小巧，易于携带，可在用于各种户外环境中的现场检测。适用于小分子化合物、核酸、多肽、蛋白、脂类、多糖、纳米颗粒、病毒、微生物、细胞等各种样品，可4通道同时检测，实时扣除背景，自动做重复，获得可信数据。10分钟验证是否结合，并且获得亲和力和结合/解离速率，此外还可与其它仪器（HPLC,MS等）联合使用。7.Inter-Bio英柏表面等离子共振检测仪MI-S200▲Inter-Bio 英柏表面 等离子共振检测仪MI-S200（ 点击查看 ）北京英柏生物科技有限公司基于SPR技术研发的表面等离子共振检测仪MI-S200，荣获2019年度中国分析测试协会科学技术奖BCEIA金奖。MI-S200能够在各种条件下通过实时监控分子之间相互作用的全过程，从而获取结合解离动力学的过程和相关的结合解离常数等重要数据。该产品具有高灵敏度的柱面一体式传感器，自主研发的中英文控制及数据分析软件，支持个性化定制实验流程。8.表面等离子体共振仪SPR▲表面等离子体共振仪 SPR（ 点击查看 ）KEI公司成立于2012年，专注于设计并制造SPR 仪器和软件，并将其与分子间相互作用的电化学表征 (ESPR) 相结合。KEI 公司的表面等离子体共振仪SPR采用变化频率为76Hz的扫描镜改变入射光角度的方法，使光线产生4000m°的变化范围，另外配备分辨率达0.05 m°的检测器，提供更精确的测量结果。偏移角可以通过旋转手柄实现手动调节，以获得最广的动态角度范围。KEI SPR 采用开放式设计，可连接到任何其他恒电位仪/恒电流仪，同时采用进样针进样，对管道和样品无污染。其次是基于生物膜干涉（Bio-Layer Interferometry, BLI）研发的生物分子相互作用仪器。9.赛多利斯Octet® R8生物分子相互作用分析系统▲赛多利斯 Octet® R8 生物分子相互作用分析系统（点击查看）赛多利斯基于BLI技术研发的Octet® R8生物分子相互作用分析系统，在基础研究、生物制药发现与开发、药物质量控制等应用中展现更高的灵活性，并实现更广的功能性。进行定量分析，使用浸入即读TM的生物传感器提供实时的结合常数ka、解离常数kd以及亲和力常数KD。亲和力检测范围更广，从mM（毫摩尔）至pM（皮摩尔），可实现从片段、小分子、核酸、蛋白，到病毒、细菌、细胞等各类生物分子亲和力的检测。没有液流系统，不存在堵塞风险，即可即用，无需对仪器进行清洗和复杂维护，大大降低维护成本。兼容粗提样本，无需进行样品预处理（如纯化、标记等）。近年来，基于微量热泳动（MicroScale Thermophoresis, MST）技术开发的大分子相互作用仪也开始纷纷亮相。10.NanoTemper 新一代生物分子互作检测仪 Monolith▲NanoTemper 新一代生物分子互作检测仪 Monolith（ 点击查看 ）德国 NanoTemper 公司于2020年推出的新一代生物分子互作检测仪Monolith系列，提供更加简捷、快速并精准分析生物分子相互作用的分析方法。新一代Monolith系列是基于MST技术研发的新平台，能够实现24个样品的同时检测，精确的温度控制（20-40 °C +/-0.5 °C），具备灵活的检测方式，根据样品随意切换检测灵敏度，仅微量样品，即可在溶液中直接测定，无需固定，速度快，10分钟之内即可获得亲和力数据。随着科学技术发展，涌现了一系列新技术，比如光栅耦合干涉（GCI）技术、组分-梯度多角度光散射（CG-MALLS）技术和微流控扩散测量（MDS）技术等。近年来，基于这些新技术原理开发的大分子相互作用仪纷纷崭露头角，或能成为市场“黑马”。11. Creoptix分子相互作用仪 WAVE delta▲Creoptix 分子相互作用仪 WAVE delta（ 点击查看 ）Creoptix（瑞士）公司基于光栅耦合干涉技术（Grating-Coupled Interferometry , GCI）搭配微流体独特设计和Google公司研发的自动化软件研发出WAVE分子间相互检测系统，突破了SPR技术的局限性，Creoptix WAVE 系统产生的消逝波（evanescent field）仅在芯片表面与样品溶液接触，并且延长了其与样品相互作用的长度，以确保更低的信噪比(范围（流体动力学半径）0.7-20nm范围（分子量）0.5kDa-14MDa精度±10%准确度CV运行时间小分子量蛋白质和多肽-8分钟大分子蛋白质-14分钟适用缓冲液兼容纯缓冲液以及溶菌物原液试剂盒运行容量96尺寸40*40*43cm检测方式荧光适合标记物GFP,EITC，Alexa Fluor™ 488及同等产品 以上，就是小编为大家整理的大分子相互作用仪选型推荐相关内容，更多仪器，请点击进入“大分子相互作用仪”专场。 找靠谱仪器，就上仪器信息网【选仪器】栏目。它是科学仪器行业专业导购平台，旨在帮助仪器用户快速找到需要的仪器设备。栏目囊括了分析仪器、实验室设备、生命科学仪器、物性测试仪器、光学仪器及设备等14大类仪器，1000余个仪器品类。

生物分子的活性功能是通过分子之间的相互作用来实现的，研究生物分子间的相互作用，可以从分子水平上了解生命现象，从而阐明生命活动的机理，发现生命的本质。大分子相互作用仪作为研究分子间相互作用的重要研究工具，在生命科学、临床医学、环境检测和药物筛选等研究中发挥了巨大作用。近年来，研究分子间相互作用的技术层出不穷，然而每一种技术都存在应用价值和局限性。小编将主流的技术流派进行汇总，以飨读者。非标记技术在分子间相互作用研究中扮演着越来越多的角色。顾名思义，非标记技术不需要通过标记荧光基团、抗体、探针等外在分子，而是通过检测物理性质（如质量、折光率、频率、分子尺寸、能量等）在分子间相互作用过程中的变化来定性定量地研究分子间相互作用。因此，非标记技术能够有效避免了荧光干扰、特异性等问题，被广泛应用于蛋白质、核酸、多肽以及小分子化合物等生物分子间相互作用的研究。目前，主流的非标记技术主要包括表面等离子共振技术和生物膜干涉技术。表面等离子共振技术提到非标记分子间相互作用检测技术，熟悉的人们首先会联想到SPR技术即表面等离子共振(Surface Plasmon Resonance, SPR)技术。它是一种光学物理传感技术，其工作原理为当一束P偏振光以一定的角度范围内入射到棱镜端面，棱镜与金属薄膜（Au或Ag）的界面将产生表面等离子波。当入射光波的传播常数与表面等离子波的传播常数相匹配时，引起金属膜内自由电子产生共振，即表面等离子体共振。首先在芯片表面固定一层生物分子识别膜，然后将待测样品流过芯片表面，若样品中有能够与芯片表面的生物分子识别膜相互作用的分子，会引起金膜表面折射率变化，最终导致SPR角变化，通过设备监测SPR的角度变化，获得被分析物的浓度、亲和力、动力学常数和特异性等重要参数。SPR技术具有免标记、实时检测、所需样本量少、无需对样本进行复杂处理等优势，已广泛用来研究蛋白质、核酸、多肽、小分子化合物等生物分子的相互作用。1990年，瑞典Pharmacia公司与乌普萨拉大学的研究人员共同发明了全球第一台基于SPR技术的Biacore仪器，使人类第一次利用仪器就能对不同分子间的相互作用进行自动化检测。1996年，Biacore从Pharmacia公司剥离并独立运营，并于2006年被GE收购，成为GE医疗生命科学大家庭中的一员。2020年，丹纳赫集团正式完成对GE生命科学的收购，并更名为Cytiva（思拓凡）。自1990年至今，Biacore经历了30多年的发展，已成为分子互作的“金标准”和基础科研及药物开发的工具，先后推出了一系列的产品型号，从最初的Biacore 1000，到Biacore T系列，X系列以及最新的8K系列等。Biacore 8K/8K+生物分子互相作用分析系统 （点击查看）近年来，国内基于SPR技术研发的大分子相互作用仪在研发和商业化方面也取得了突破性进展，比如北京英柏生物科技有限公司利用SPR原理自主研发的MI-S200仪器，凭借其优异的性能和技术参数荣获2019年度中国分析测试协会科学技术奖BCEIA金奖。Inter-Bio 英柏表面 等离子共振检测仪MI-S200 （点击查看） 2019年，华中科技大学刘钢教授团队自主研发出一种新型纳米等离子光学传感器芯片，该芯片不需要光学耦合器件配合激发且具有更高的共振模式品质，借助这种传感器芯片后仅用常规的普通设备如光学显微镜和酶标仪等就能完成病毒表面蛋白和抗体之间结合过程的定量分析测定。生物膜干涉技术生物膜干涉（Bio-Layer Interferometry, BLI）又称生物层干涉，是一种通过检测干涉光谱的位移变化来检测传感器表面反应的技术。其工作原理为当一束可见光从光谱仪射出后，在传感器末端的光学膜层的两个界面会形成两束反射光谱，并形成一束干涉光谱。任何由分子结合或解离而形成的膜层厚度和密度变化，均能够通过干涉光谱的位移值而体现，并通过这个位移值做出实时的反应监测图谱。检测图谱示意图（图源赛多利斯官网）通过对分子结合过程的实时监测，系统会测定结合常数（ka）和解离常数（kd）以及起始结合速率，并通过拟合计算分析得到亲和力（KD）等重要数据。BLI技术具有实时分析、免标记、更高通量等优势，被广泛应用于蛋白结构靶点分析、药物研发与筛选及天然产物分析等生命科学研究领域。2020年底，BLI技术被正式收录于《美国2021版药典》1108章，这也表明BLI技术将作为药物检测标准规范，延展至更多的应用场景，推动科研和医疗健康行业的进步。ForteBio率先将BLI技术商业化， Octet分子互作分析系统凭借其高通量和简单易用的优点迅速获得了广大药物研发企业和科研工作者的青睐。后来，几经收购，目前Octet系列产品归属于赛多利斯公司，其最新产品Octet R系列，可提供2、4或8通道模式，满足不同科研需求，另外也可以升级成16或96通道，适用于工业应用。Octet R2分子互作分析系统 （点击查看） 随着科学技术发展，基于上述两种技术原理又衍生出一系列新技术，比如光栅耦合干涉技术、局域表面等离子体共振技术和新一代生物膜干涉检测技术等。近年来，基于这些新技术原理开发的仪器纷纷崭露头角，或能成为市场“黑马”。光栅耦合干涉技术光栅耦合干涉技术（Grating-Coupled Interferometry, GCI）由Creoptix AG（瑞士）开发。与传统的SPR技术相比，GCI技术巧妙的利用波导技术的原理，Creoptix WAVE产生的消逝波（evanescent field）仅在芯片表面与样品溶液接触，并且延长了其与样品相互作用的长度，以确保更低的信噪比(微量热泳动技术微量热泳动（MicroScale Thermophoresis, MST）是通过检测分子在微观温度梯度场中的运动来分析生物分子间相互作用的一种技术。将荧光检测的精准性与热泳动的灵活性及灵敏度结合起来，由红外激光建立微观温度梯度场，通过荧光染料标记、荧光融合蛋白、色氨酸自发荧光等信号追踪，分子在微观温度梯度场中的定向移动就可以被探测和量化，通过记录这个变化来计算出两个相互作用的分子之间的Kd值等重要参数。因为能够在液体环境中直接检测分子间相互作用力，MST技术成功避免了固定样品带来的使用上的局限。2010年底，德国NanoTemper公司创始人Dr. Stefan和 Dr. Philipp将MST测量生物溶液中蛋白-蛋白之间相互作用的研究成果发表在Nature杂志上，引起了很多科研人员的极大兴趣，随后NanoTemper公司基于MST技术开发的微量热泳动仪正式投入市场，并于2020年推出的新一代生物分子互作检测仪Monolith系列，提供更加简捷、快速并精准分析生物分子相互作用的分析方法。NanoTemper 新一代生物分子互作检测仪 Monolith（点击查看） 等温滴定量热技术等温滴定量热（Isothermal Titration Calorimetry, ITC）是一种是用于量化研究各种生物分子相互作用的一种技术，它可直接测量生物分子结合过程中释放或吸收的热量。ITC检测方式与化学反应中的酸碱滴定法相似，可以测定结合配偶体在自然状态下的亲和力，无需通过荧光标记或固定化技术对结合配偶体进行修饰。ITC技术通过测量结合过程中的热传递，就能够准确地确定结合常数 (KD)、反应化学量 (n)、焓 (ΔH) 、熵 (ΔS)和动力学数据（如酶促反应的Km和kcat）等重要参数。ITC技术具有快速、准确、样品用量小、对反应体系的要求不高（如对体系的透光度、浑浊度、粘滞度要求不高）等优势，被广泛应用于生物及医药等相关领域。商业化等温滴定量热仪最早出现在上世纪80年代后期，在过去的近30年中， ITC技术成为研究分子相互作用的常用方法之一。随着科学技术的发展，等温滴定量热仪将会更加灵敏、快速、易用。除此之外，还有许多基于主流技术流派开发出的一些新的分支流派，比如HORIBA scientific将等离子体共振技术、成像技术和微阵列芯片技术进行结合研发出的SPRi-OpenPlex灵活式表面等离子体共振成像系统，可以一次获取百种生物分子相互作用的信息；美国Biosensing Instrument将光学显微镜与SPR技术相结合开发的SPRm200系统，专为观察和测量细胞膜表面蛋白和其他目标分子结合亲和力及动力学常数，为分子相互作用的研究开辟了新的前沿；荷兰KEI研发的扫描角SPR技术，采用变化频率为76Hz的扫描镜改变入射光角度的方法，使光线产生4000m°的变化范围，从而提供更精确的测量结果；加拿大Affinité Instruments基于SPR原理开发出新一代非标记分子相互作用分析仪P4SPR，具有极大的便携性，且可与其它仪器（HPLC,MS等）联合使用。看到最后，相信大家对当前大分子相互作用仪的技术流派有了清晰的认识，但是心中也难免产生一丝丝疑惑，在纷繁复杂的品牌型号中，如何挑选到自己满意的大分子相互作用仪呢？敬请期待下篇——小编精选|大分子相互作用仪导购篇。(点击查看)

高校及科研院所重大科研基础设施和大型科研仪器是国家科技基础条件资源的重要组成部分。但由于管理模式及制度，生物大分子相互作用仪等科学仪器设备不对外开放，大多养在“深闺”，大量科研资源潜能没有得到充分发挥。为解决此问题并加速释放科技创新的动能，中央及各级政府在近几年来制订颁布了关于科学仪器、科研数据等科技资源的共享与平台建设文件。2021年1月22日，科技部和财政部联合发布《科技部 财政部关于开展2021年度国家科技基础条件资源调查工作的通知（国科发基〔2020〕342号）》，全国众多高校和科研院所将各种科学仪器上传共享。仪器信息网对平台高校和科研院所上传的生物大分子相互作用仪的品牌、型号、应用领域等进行统计分析，在一定程度上可反映科研领域中生物大分子相互作用仪的市场现状。希望能帮助正在选购仪器的同学，或苦于寻找仪器共享平台的科研工作者，或对此类仪器市场感兴趣的工作人员。（注：本文搜集信息来源于重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台，不完全统计分析仅供读者参考）。国产缺席，100%进口统计高校和科研院所在全国仪器共享平台上传的数据，截止2021年6月3日，平台上生物大分子相互作用仪的总数量为173台，其中美国Cytiva、德国Sartorius和NanoTemper三家市场占有率超9成，其中，美国Cytiva独自占比58%；Sartorius占比26%，排名第二；NanoTemper占比7%，排名第三。在高校和科研院所中占据优势地位。除此之外，美国Plexera、Biosensing Instrument、Reichert、加拿大Nicoya、法国HORIBA scientific等品牌在市场上也占据少量份额。近年来，生物大分子相互作用仪市场参与品牌日益增多，技术路线多样，产品日趋多样化，市场迎来“百花齐放”的新局面。但本次调查中未出现国产品牌。全国共享生物大分子相互作用仪品牌分布全国共享生物大分子相互作用仪产地分布从全国共享生物大分子相互作用仪型号分布来看，最受高校和科研院所青睐的型号为美国Cytiva的Biacore T200、其次是德国Sartorius的Octet RED 96和美国Cytiva的Biacore X100，仪器共享数量分别为45台、32台和31台。热门型号top10中还包括Biacore 3000、Monolith NT.115、Octet K2、Biacore 8k、PlexArray、Octet QKe和Biacore T100，其中Monolith NT.115和PlexArray分别属于德国NanoTemper和美国Plexera。全国共享生物大分子相互作用仪热门型号top10从调查结果来看，高校和科研院所用的生物大分子相互作用仪被进口品牌垄断。一方面是出于科研需求，科研团队需要采用精度更高，技术更先进的高端仪器，而大部分国外高端科研仪器水平相对较高，因此导致了目前的垄断局面。另一方面，是国产仪器起步相对较晚，国内整体的制造技术水平较欧美发达国家落后一截。资源分布不均，北京独占鳌头统计高校和科研院所在全国仪器共享平台上传的数据发现，平台上生物大分子相互作用仪所属学科领域的分布以生物学、药学、基础医学和化学为主，其中生物学独占鳌头，占比达61%。此外，生物大分子相互作用仪在临床医学、中医学和中药学和食品科学技术等领域发挥越来越重要的作用。全国共享生物大分子相互作用仪学科领域分布全国共享平台上生物大分子相互作用仪涉及27个省份、直辖市、自治区。北京以38台的生物大分子相互作用仪数量高居榜首，其次是山东、上海、江苏、辽宁、湖北和广东，生物大分子相互作用仪数量分别17台、14台、13台、12台、12台12台。从全国共享生物大分子相互作用仪分布图不难看出，仪器资源集中分布在高等教育强省，这一方面与各省份的高校数量和质量有关，另一方面则是受到国家科研经费的制约。共享平台的开放正是为了解决仪器资源分布不均的问题，提升科研设施与仪器服务能力。全国共享生物大分子相互作用仪单位分布此外，共享生物大分子相互作用仪的单位共涉及128所高校及研究院所，且985和211高校的仪器资源更强，其中，共享生物大分子相互作用仪数量超过2台的单位有10所，分别是北京大学、南京中医药大学、厦门大学、大连医科大学、南京农业大学、山东大学、山东省科学技术厅、四川大学、中国科学院生物物理研究所和中国科学院微生物研究所。北京作为共享生物大分子相互作用仪最多的地区，涉及25所高校及研究院所，且科研院所的数量比高校多。全国共享生物大分子相互作用仪数量超2台的单位北京25所全国共享生物大分子相互作用仪单位更多生物大分子相互作用仪器信息，请点击：小编精选|大分子相互作用仪导购篇 or 技术流派解析：带你重新认识大分子相互作用仪

Biametrics公司介绍 位于德国的一家高科技公司，专注于无标记分子间相互作用检测技术及仪器的研发和生产。基于专利的SCORE（Single Colour Reflectometry）技术，研发出真正适合于工业高通量无标记分子间相互作检测分析仪b-screen，及适合一般科研实验室的灵活桌面型分子间相互作用分析仪b-screen。b-screen：新一代高通量分子间相互作用分析仪b-screen高通量分子间相互作用分析仪基于专利的SCORE技术（利用反射光干涉原理），整合生物芯片高通量的优势，一次实验可检测20000+样品反应，在极大提升检测效率的同时，将检测成本成倍降低，真正意义上满足高通量筛选实验室分子间相互作用检测分析和筛选。仪器参数技术原理：专利SCORE（Single Colour Reflectometry）技术，反射光干涉原理检测灵敏度：1 pg/mm2动力学：结合速率常数Ka ：103-107 M-1S-1解离速率常数Kd ：10-6-0.5 S-1样品类型：蛋白质，抗体、肽段、DNA/RNA、多糖、脂类、小分子、细胞、病毒和纳米颗粒样品基质：各种基质，如含DMSO缓冲液、细胞培养基、尿液，血浆，血清，全血等进样方式：自动化流动式进样检测通量：20000+ 样品点/次检测耗材：高通量生物芯片（＞20000个样品点） 应用领域：1、蛋白/蛋白相互作用2、动力学3、免标定浓度分析4、基于细胞的分析5、诊断研究创新点：基于专利的SCORE技术（利用反射光干涉原理），整合生物芯片高通量的优势，一次实验可检测20000+样品反应，在极大提升检测效率的同时，将检测成本成倍降低，真正意义上满足高通量筛选实验室分子间相互作用检测分析和筛选。 b-screen高通量分子间相互作用分析仪

大家好，本周为大家分享一篇发表在Nat. Struct.上的文章，Towards a structurally resolved human protein interaction network，该文章的通讯作者是瑞典斯德哥尔摩大学的Petras Kundrotas、Arne Elofsson和欧洲分子生物学实验室的Pedro Beltrao。蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）的表征对于理解形成功能单位的蛋白质组和细胞生物学研究的基础是至关重要的。同时，蛋白质复合物的结构表征是理解蛋白质的功能机制、研究突变的影响和研究细胞调控过程的关键步骤。最近，基于神经网络的方法已经被证明了准确预测单个蛋白质和蛋白质复合物的结构的能力；然而，其在大规模预测人类复杂结构中的应用尚未得到有效测试。在此，本文测试了应用AlphaFold2在预测人类蛋白质相互作用结构上的潜力和局限性，并通过实验提示了界面残基中潜在的调节机制。除此之外，本文还提供了使用预测的二元复合物来构建高阶组装的案例，以此拓展了对于人类细胞生物学的理解。人类蛋白质相互作用的结构预测本文基于AlphaFold2的FoldDock管道对65484对来源于HuRI与hu.MAP V.2.0数据库中实验测定的PPIs的结构进行预测。文章合并了一个pDockQ分数，该分数可以根据置信度对模型进行排序。结果显示，已知相互作用蛋白的pDockQ往往高于随机集；对于hu.MAP数据集显示出平均比HuRI数据集更高的可信度，这表明，高可信度模型集中在具有高亲和力和直接相互作用的蛋白质相互作用区域。实验表明，AlphaFold2可以预测大型复合物中直接相互作用的蛋白对的结构（图1）。图1 | AlphaFold2复合物预测在大规模人类PPIs数据集上的应用影响预测置信度的特征如图1a所示，相较于HuRI和hu. MAP数据库中的蛋白质对，出现在蛋白质数据库（PDB）中的蛋白质对更加富集于高分模型部分。为了更好地理解这种差异，本文首先研究了一个由大型（10链）异质蛋白复合物构建的额外数据集。通过实验，结果显示直接相互作用对与间接相互作用对之间pDockQ分数的差异是显著的，这表明与间接相互作用对相比，即使直接相互作用对是大型复合体的一部分，也往往能够被预测。除此之外，由于HuRI数据库中的许多蛋白质间相互作用很可能是短暂的，而AlphaFold2无法可靠地预测这种相互作用（图2）。图2 | 影响预测置信度的蛋白质和相互作用特征：不同数据集的分析预测的复合物结构在化学交联上的验证化学交联结合质谱分析是一种识别蛋白质对中邻近的活性残基的方法，可以用来帮助确定可能的蛋白质界面。为了确定预测的复合物结构是否满足这种正交空间约束，本文获取了528对具有预测模型的蛋白质对的残基对的交联集合。在此章节中，文章提供了多个案例证明了化学交联验证的有效性（图3）。图3 | 对于预测复合物模型的化学交联支持复合物界面上与疾病相关的错义突变与人类疾病相关的错义突变可以通过多种机制改变蛋白质的功能，包括破坏蛋白质的稳定性、变构调节酶活性和改变PPIs。为了确定预测结构的有效性，本文汇编了一组位于界面残基上的突变，这些突变之前曾被实验测试过对于相应相互作用的影响。文章使用FoldX预测突变时结合亲和力的变化，并观察到破坏相互作用的突变强烈影响了结合的稳定性；另外，本文就在一系列生物学功能中具有界面疾病突变的蛋白质网络簇进行了举例说明（图4）。图4 | 蛋白质复合物界面残基的疾病突变蛋白质复合物界面的磷酸化调节蛋白质磷酸化可以通过改变修饰残基的大小和电荷来调节结合亲和力来调节蛋白质的相互作用，将磷酸化位点定位到蛋白质界面可以为它们在控制蛋白质相互作用中的功能作用产生机制假说。本文使用了最近对人类磷酸化蛋白质组26的鉴定，在高置信度模型中鉴定出了界面残基上的4,145个独特的磷酸化位点。实验表明，某些界面可能受到特定激酶和条件的协调调控。虽然不是所有界面上的磷酸位点都可能调节结合亲和力，但这一分析为特定扰动后的相互作用的潜在协调调控提供了假设（图5）。图5 | 界面残基上磷酸化位点的协同调控来自二元蛋白质相互作用的高阶组装蛋白质既能够同时与多个伙伴相互作用组成更大的蛋白复合物，又能够在时间和空间上分离。这也反映在文章的结构特征网络中，即蛋白质可以在群体中被发现，如蛋白质相互作用全局网络视图所示（图6）。由于使用AlphaFold2预测更大的复合物组装可能受到计算需求的限制，文章测试了蛋白质对的结构是否可以迭代结构上对齐。文章在上述网络中覆盖的一组小的复合物上测试了这一过程，并将一个实验确定的结构与预测的模型进行对齐，展示了该过程的潜力和局限性。受测试例子的鼓励，本文定义了一个自动化过程，通过迭代对齐生成更大的模型。总之，文章发现可以迭代地对齐相互作用的蛋白质对的结构来构建更大的组装，但同时也发现了目前限制这一过程的问题。图6 | 对高阶组装的蛋白质复合物的预测结论本文通过一系列的实验评估了应用AlphaFold2预测已知人类PPIs的复杂结构的潜力与局限性。分析结果表明，由亲和纯化、共分馏和互补的方法组合支撑的蛋白质相互作用能够产生更高置信度的模型。文章证明，可以使用模型指标（如pDockQ评分）对高置信度模型进行排序，为大规模PPIs和稳定复合物的详细研究提供支持；而来自交联质谱实验的数据为进一步验证这些预测提供了理想的资源。除此之外，本文用疾病突变和磷酸化数据证明了蛋白质界面的结构模型对于理解分子机制以及突变和翻译后修饰的影响至关重要；最后，文章提出了从预测的二元配合物出发构建更大的组件结构模型的想法。后续仍需要更多的工作来确定确切的化学计量学，设计方法和评分系统来构建如此更大的复杂组件，以及预测具有弱和瞬态相互作用的蛋白质之间的相互作用。参考文献(1) Burke DF, Bryant P, Barrio-Hernandez I, et al. Towards a structurally resolved human protein interaction network [published online ahead of print, 2023 Jan 23]. Nat Struct Mol Biol. 2023 10.1038/s41594-022-00910-8. doi:10.1038/s41594-022-00910-8

2023年10月17日，由中国仪器仪表学会科学仪器设备验证评价中心(生命科学站) （以下简称“验评中心”）牵头组织的“表面等离子共振分子相互作用分析仪验证评价”项目启动会在北京召开。会议现场中国仪器仪表学会科技咨询部主任杨娟首先在致辞中表示，中国仪器仪表学会自2021年6月开始，联合多家单位着力于国产仪器的验评工作。经过两年多的发展，验评中心的工作得到了大家的认可，有越来越多的企业和单位参与。表面等离子共振分子相互作用分析仪是验评中心继液相色谱、气相色谱、数字PCR仪之后，启动的第四个验评机种。希望通过学会的验评工作能够帮助国产仪器进入高端市场，助推国产仪器更好地发展。验评中心工程师杨佳莹介绍了表面等离子共振分子相互作用分析仪验证评价方案、工作计划与合作机制。随后，与会专家就验评方案当中的相关问题，从用户最关注的性能参数、技术指标、实际样品测试比对、仪器耐用性、综合运行成本等方面进行了讨论并提出了指导意见。据悉，此项目是受北京英柏生物科技有限公司委托，由验评中心牵头，联合中国科学院生物物理研究所、清华大学蛋白质研究技术中心、北京大学医学部、中国计量科学研究院前沿计量科学中心、中国医学科学院医药生物技术研究所、北京百普赛斯生物科技股份有限公司共同完成。

什么是SPR技术？SPR在物理上指等离子体或等离激元共振，全称为Surface Plasmon Resonance，表面（一般是固相和液相间的界面）等离子体共振是用于表征光学折射系数改变而导致的信号放大的光学传感技术。传统SPR技术最常见的应用是分子相互作用仪，它可以对两个生物分子间(比如小分子药物和蛋白、抗原和抗体之间) 相互作用的亲合力、结合特性、动力学等做实时动态的分析，在药物研发阶段尤其药物筛选和功能蛋白质组学分析中被广泛使用。目前SPR原理用于药物分析的方法已经被录入中国、美国、日本的药典。1990 年，瑞典的Biacore AB公司基于 SPR 技术开发了首台商品化仪器——Biacore 分子相互作用仪，并不断改进迭代。1996年，Biacore正式进入中国，经过26年的时间，Biacore从一个小众的技术和产品成长为分子互作的“金标准”和基础科研及药物开发必备的工具。在国内龙头生物制药企业，或是中检院、CDE和CDC这样的政府机构，都能看到Biacore的身影，但在另一方面，Biacore仪器光路系统相对复杂，仪器价格昂贵（200-400 万元之间），后期维护成本高，让大量需要测量分子间相互作用的中小型药企、高校、科研院所等面临购买门槛高与应用成本高的难题，分子相互作用仪全面普及的道路任重道远。量准MetaSPR技术量准MetaSPR技术以纳米微阵列生物芯片为检测基质，通过检测MetaSPR芯片的共振反射或吸收峰强度变化来测定分子之间的相互作用，这一点区别于传统的基于SPR入射光角度改变SPR技术，实现技术突破，极大降低了原有应用成本，打破分子相互作用仪国外垄断的格局。MetaSPR技术除了可以进行超高灵敏度终点法分子定量测量，还可以实时无标记的观测生物化学分子动态结合、薄膜形成等表面现象，并能给出高选择性高特异性的亲和力检测信号。量准正在推出的开放式MetaSPR微孔板、微流控MetaSPR芯片卡以及相应配套的半自动和全自动检测设备产品将提供分子互作的无标记实时检测，亲和力精确测定、抗体筛选和优化，以及快速高通量表达定量等灵活多样的高性能检测能力，以满足于包括靶向化学药、生物药、基因及细胞治疗、合成生物学和IVD原料等众多细分领域研发生产中的具体检测需求。量准搭载MetaSPR技术推出的新一代分子互作仪——量准WeSPR100。能实现Biacore 80%的检测功能，覆盖传统酶标仪的所有功能，价格仅Biacore市场价格的几分之一，拥有无限扩容的优化空间，芯片耗材和维修保养成本也低于同类产品，仪器功能丰富，真正做到了超高性价比。同时，配套不同的用户需求与使用场景，量准可提供多种类型设备，如桌面式分子互作仪WeSPR One及全自动高通量分子互作仪WeSPR HT96。量准MetaSPR技术可应用于生命科学，食品安全，环境检测，生物医学；毒素和抗生素快速检测；蛋白质组学；药物筛选及相关药物动力学实时检测；生物分子特殊肽段及相关偶合分子的检测；病毒及致病分子蛋白及受体研究；分子识别，免疫调节，免疫测定等，尤其适于在药物开发生产服务企业和科研院所进行分子筛选和检测标定。由此看来，量准MetaSPR技术对传统SPR技术的突破，将助力中国乃至全球生物检测和医药研发产业的发展。

德国ibidi的ibiPore可以实时观察流动、剪切情况下的细胞侵袭、迁移、细胞相互作用等实验。对实验结果进行观察统计时，不需要将膜取下，也不需要将另一边的细胞擦掉（经常将膜擦破，导致实验失败），可直接将μ-Slide放于显微镜下观察统计。细胞可以通过两种方式，选择贴壁于氮化硅膜的上下两侧。可以把细胞种植在膜下边，避免自由落体的说法，大大提高了实验的准确性。21世纪注定是一个生命科学的世纪，科研工作者们如果想在这个世纪去决胜，能做到一点，不仅要好的idea，领先的技术，更需要得心应手的好工具。所谓工欲善其事必先利其器，今天为大家介绍德国ibidi的μ-Slide ibipore SiN (图1), 一款具有多孔氮化硅膜的μ-Slide载玻片，可用于实时观察流动、剪切力条件下的细胞侵袭、迁移以及细胞相互作用的可视化的“ transwell ”，更多应用请参阅文中（Intended Use的相关内容）。图1. ibipore及ibipore SiN氮化硅膜培养细胞的染色结果。图片背景为在ibipore氮化硅膜上培养细胞的荧光染色结果，规则排布的白色圆点为氮化硅膜的孔隙ibipore有上下两个独立的通道（见图2），两个通道 overlap 的区域由一个孔径大小均一的氮化硅膜隔离开（见图3）。两个通道可以分别培养细胞，通过两种方式，细胞可以贴壁于氮化硅膜的上下两侧。在细胞侵袭实验中，普通的transwell只能将细胞培养在上侧，这样所得到的实验结果并不能明确的说明是由于重力作用还是侵袭能力本身造成的。而ibipore考虑到这一因素，建议实验者在氮化硅膜的下侧进行细胞培养，检测细胞向上侧通道进行迁移的能力，进而巧妙的排除了重力作用对侵袭实验的影响。配合ibidi流体剪切力系统以及加热孵育系统，可以在流动、剪切力条件下实时的观察细胞的侵袭以及迁移等实验。德国ibidi公司为满足不同实验的需求设计了不同孔径的氮化硅膜（见图4）。ibipore与传统的transwell实验最大区别有三点：①. ibipore可以在上下两个通道中培养细胞，这样可以观察细胞向上的侵袭情况，排除以往实验中重力作用的影响；②. ibipore中间的氮化硅膜具有良好的光学特性，可以实时成像观察侵袭情况，也可以进行免疫荧光染色实验；③. ibipore可以配合ibidi流体剪切力系统，观察淋巴细胞等在流动状态下的侵袭情况。ibipore产品介绍ibipore产品特点：* 透过薄而多孔的薄膜获得卓越的光学性能* 有着广泛的应用，细胞可完全粘附到顶部-基底* 对于不同细胞类型有多种孔径大小可以选择应用：1.流动状态下跨内皮细胞迁移2.2D或3D凝胶内细胞层的共培养和传输分析3.顶部-基底细胞极性分析4.顶部-基底梯度的细胞屏障模型分析5.细胞迁移分析（例如，用于研究肿瘤侵袭或转移）在μ-Slide ibiPore IV型胶原涂层3μm孔径中人类内皮细胞的免疫荧光染色，相位对比度、DAPI（蓝色）、VE钙粘蛋白（绿色）和F肌动蛋白（红色）的叠加图像。技术特点：1.SiMPore的微孔氮化硅膜2.中间具有多孔光学膜的跨通道结构3.优异的光学性能，堪比盖玻片4.孔径大小0.5μm，3μm，5μm，8μm供选择5.中间膜0.4µ m（400 nm）6.使用工作距离0.5mm的物镜7.与ibidi泵系统（流体剪切力系统）完全兼容8.下部通道中明确的剪切力和剪切速率范围µ -Slide ibiPore SiN工作原理µ -Slide ibiPore SiN由插入两个通道之间的水平多孔膜组成。上部通道是膜上方的静态储液池。下部通道是灌注通道，用于对附着在膜上的细胞施加限定的剪切应力。上部通道和下部通道仅通过隔膜彼此连通。图2. ibipore组成示意图多孔膜由氮化硅（SiN）制成，这种材料具有非常高的化学和机械稳健性。400nm厚的氮化硅膜非常适合成像和显微镜观察，没有任何自发荧光或透明度问题（如玻璃）。SiN材料可以直接用于贴壁细胞培养，也可以选择用ECM蛋白包被。应用建议：孔径 & 孔密度什么是孔密度孔密度是指膜的空隙体积分数。是孔隙的体积除以膜的总体积。下面的图形为采用相同的放大倍数。图3. 不同孔径的氮化硅膜不同应用的建议孔径：不同的细胞大小和直径不同，根据具体实验请选择不同孔径图 4. 为不同应用推荐的不同孔径的氮化硅膜Intended Use经证实的应用这些应用已由ibidi研发团队或者我们的用户进行过试验。Endothelial Barrier Assays内皮屏障分析在膜一侧培养单层细胞。细胞可以在静止或者流动剪切力条件下培养。Co-Culture and Cell Barrier Assay共培养和细胞屏障分析在膜的两侧分别培养单层细胞。通过这种方法可以进行信号传递、共培养以及迁移实验（例如，分析药物通过上皮或内皮屏障的传递）。Apical-Basal Cell Polarity Assays顶端-?基底端细胞极性分析3D凝胶基质中的化学因子可以导向在膜另一侧培养的单层细胞的极性发生。Potential Use潜在应用以下示例将讲述该产品进一步的潜在应用。ibidi仍需在内部测试这些应用，因此我们无法提供特定的实验方案。但是，从技术角度来看，这些应用应该是可行的。Trans-Membrane Migration in 2D/2D跨膜迁移在膜的一侧培养单层细胞。可以观察悬浮的白细胞在流动状态下的滚动、粘附以及侵袭情况。Cell Transport in a 3D Gel Matrix细胞在3D凝胶基质中的传递3D凝胶基质中的细胞迁移：在流动状态下，观察白细胞的滚动、粘附以及向3D凝胶基质中肿瘤细胞方向的迁移情况。Application Examples 应用实例MDCK和NIH-3T3细胞的相差显微镜观察Madin-Darby犬肾（MDCK，左）和NIH-3T3（右）细胞在μ-Slide ibiPore SiN，孔径0.5μm的玻片中，无蛋白质包被。接种后，将细胞在静态条件下在培养箱中保持20小时。相差显微镜，4倍物镜。请注意，这张图像中的中心多孔区域看起来更暗，因为0.5μm的孔隙无法用低分辨率物镜分辨。流动条件下HUVECS的相差显微观察人脐静脉上皮细胞（HUVEC）在μ-Slide ibiPore SiN中，孔径3μm的玻片中，有纤连蛋白包被。将细胞接种并在具有ibidi泵系统/流体剪切力系统的流动条件（10达因/cm2）下在培养箱中保持12小时。固定后的相位对比显微镜，10倍物镜。流动下HUVECs F肌动蛋白细胞骨架的荧光显微镜观察人脐静脉上皮细胞（HUVEC）在μ-Slide ibiPore SiN，孔径5μm玻片中的免疫荧光染色，有纤连蛋白包被。将细胞接种并在具有ibidi泵系统/流体剪切力系统的流动条件（10达因/cm2）下在培养箱中保持12小时。绿色：肌动蛋白（鬼笔肽），蓝色：细胞核（DAPI）。荧光显微镜，20倍物镜。选择指南：ibidi跨膜分析实验解决方案参考文献：Salvermoser, Melanie, et al. "Myosin 1f is specifically required for neutrophil migration in 3D environments during acute inflammation." Blood, The Journal of the American Society of Hematology 131.17 (2018): 1887-1898. 10.1182/blood-2017-10-811851Rohwedder, Ina, et al. "Src family kinase-mediated vesicle trafficking is critical for neutrophil basement membrane penetration." Haematologica (2019). 10.3324/haematol.2019.225722Non-Recommended Applications不建议的应用因技术原因，本产品不适用于以下应用，应避免使用.本产品不适用于：1.上通道灌流2.两个通道的灌流3.跨膜流动4.筛选应用订购信息

项目编号：0705-224002028262项目名称：复旦大学分子相互作用仪采购国际招标预算金额：250.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：245.0000000 万元（人民币）采购需求：1、招标条件项目概况：分子相互作用仪采购资金到位或资金来源落实情况： 本次招标所需的资金来源已经落实项目已具备招标条件的说明：已具备招标条件2、招标内容：招标项目编号：0705-224002028262招标项目名称：分子相互作用仪采购项目实施地点：中国上海市招标产品列表(主要设备)：序号产品名称数量简要技术规格备注1分子相互作用仪1套样品装载与注射：全自动预算金额：人民币250万元 最高限价：人民币245万元 合同履行期限：签订合同后4个月内合同履行期限：签订合同后4个月内本项目( 不接受 )联合体投标。

细胞是跨越了至少四个数量级的、复杂而精妙的模块化系统【1】。对细胞内模块化系统的刻画主要有两种方式，一是蛋白质荧光成像，一是蛋白质生物物理特性，这两种方面的技术可以产生大量的数据，但是这两种方式所产生的数据库具有不同的质量和分辨率，通常需要分别进行处理。那如何将两种方式的优点进行同时整合呢？近日，美国加州大学圣地亚哥分校Trey Ideker研究组（第一作者为博士生秦越）与瑞典皇家理工学院以及斯坦福大学Emma Lundberg研究组合作发文题为A multi-scale map of cell structure fusing protein images and interactions，将来自于人类蛋白质图谱（Human Protein Atlas）【2】的免疫荧光图像与BioPlex数据库【3】中亲和纯化结果进行整合，构建了多维度细胞整合图谱MuSIC1.0（Multi-scale integrated cell），对人类细胞中的结构层次进行了统一化的分析，从而解析出69个亚细胞系统，为整合各种各样不同类型的数据来创建全蛋白细胞模型铺平了道路。真核细胞由多种大的组分组成，比如细胞器、凝聚体或者蛋白质复合体，从而形成一个多维度的结构。人类蛋白图谱系统性地对人类细胞中蛋白质在亚细胞结构中定位进行了全面解析，与此同时质谱与亲和纯化（Mass spectrometry combined with affinity purification， AP-MS）技术将临近标记引入蛋白质组学探究之中，从而能够快速检测蛋白和蛋白之间的相互作用。因此，如果能将蛋白质成像与生物物理之间的关联结合起来，便可以对细胞结果进行更进一步地解析。为此，作者们构建了一种机器学习方法，可以将蛋白质成像与生物物理特性进行关联和集成，从而构建一个亚细胞结构组成组分的统一图谱。图1 蛋白质成像与AP-MS数据库整合策略首先，作者们使用深度神经网络（Deep neural network，DNN）对蛋白质图像与相互作用数据进行整合，确定每个平台中蛋白质的坐标，对蛋白质之间的距离进行校准和组合，从而确认在不同维度下蛋白质复合体的组装方式（图1）。这两个全方位的数据库均来自HEK293细胞。作者们对蛋白质配对之间的相互作用距离进行检测，举例来说，来自蛋白质复合体中的蛋白之间相互作用距离少于20nm，而细胞器中的蛋白质之间距离可能会超过1μm。作者们分析了661个蛋白质之间的所有距离，以识别相互接近的蛋白质组分。随着距离的变化，能够产生一个蛋白质多维度结构层次图谱（图2）。由此，作者们发现所构建的MuSIC系统能够以很广的范围对生物系统内的蛋白质相互作用进行测量和捕捉。图2 结构层次图谱建立和检测的流程在建立起该整合图谱后，作者们希望对MuSIC系统进行一个全局性的评估。MuSIC图谱中有370个蛋白以前未在AP-MS实验中用于亲和标记进行相互作用因子的钓取。因此，作者们对134个猎物蛋白进行标记进行AP-MS实验，从而检测到339个相互作用配对，进而对该整合图谱的准确性进行了全面的验证。在MuSIC发现的全新的亚细胞系统中，有一个由七个蛋白质复合体组成的直径估计为81nm的系统，作者们将此系统命名为前体核糖体RNA加工组装复合体（Pre-ribosomal RNA processing assembly，PRRPA）。为了对PRRPA复合体在前体rRNA加工中的作用进行确认，作者们使用siRNA对每个蛋白进行了敲降，发现所有的敲降都会一定程度上破坏核糖体RNA的成熟。另外，作者们使用RNA免疫共沉淀定量qPCR对这些蛋白结合45S前体rRNA的能力进行检测，再次证明了这些蛋白质在前体rRNA加工过程中的作用。同时作者们发现所建立的MuSIC系统也可以对一些蛋白质的功能进行更为全面的认识，包括发现已知蛋白的全新功能和未知蛋白的潜在功能。总的来说，该工作通过汲取蛋白质荧光成像与蛋白质生物物理特性两方面之长构建了多尺度细胞整合图谱MuSIC 1.0，进一步地提高了现有蛋白质荧光图像中信息的分辨率，也为蛋白质相互作用提供了空间维度的信息，为人类细胞中蛋白质组研究提供了更为全面的认识。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04115-9

项目编号：0705-2240JDSMTXDK/04/招设2022A00214项目名称：上海交通大学单细胞相互作用仪预算金额：200.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：200.0000000 万元（人民币）采购需求：序号货物名称简要技术规格数量交货期1单细胞相互作用仪1）采用声场作用力，最大作用力高达1 nanoNewton（10 µm polystyrene beads）；2）具备单细胞分辨率：实时记录单个细胞相互作用的生物力学及位置的变化；3）其他技术要求详见第八章第二部分《技术规格》。1套签订合同后3个月内合同履行期限：签订合同后3个月内交货本项目( 不接受 )联合体投标。

Biametrics公司介绍 位于德国的一家高科技公司，专注于无标记分子间相互作用检测技术及仪器的研发和生产。基于专利的SCORE（Single Colour Reflectometry）技术，研发出适合于工业高通量无标记分子互作检测设备b-screen，及适合一般科研实验室的灵活桌面型分子互作检测系统b-portable。b-portable：新一代分子间相互作用分析仪b-portable分子间相互作用分析仪一款科研实验室真正用得起、用得上的分子间相互作用分析仪。基于专利的SCORE技术（利用反射光干涉原理），在b-screen基础上推出低通量灵活桌面型b-portable分子互作检测系统，整个流程操作简单，快速获取动力学分析数据，适合于科研实验室低通量分子间相互作用检测应用。仪器参数技术原理：专利SCORE（Single Colour Reflectometry）技术，反射光干涉原理检测灵敏度：1 pg/mm2动力学：结合速率常数Ka ：103-107 M-1S-1解离速率常数Kd ：10-6-0.5 S-1样品类型：蛋白质，抗体、肽段、DNA/RNA、多糖、脂类、小分子、细胞、病毒和纳米颗粒样品基质：各种基质，如含DMSO缓冲液、细胞培养基、尿液，血浆，血清，全血等进样方式：自动化流动式进样检测通量： 1-4个/次，样品多时可以4个样品为单位次连续多次上样检测耗材：芯片 应用领域：1、蛋白/蛋白相互作用2、动力学3、免标定浓度分析4、基于细胞的分析5、诊断研究创新点：一款科研实验室真正用得起、用得上的分子间相互作用分析仪。基于专利的SCORE技术（利用反射光干涉原理），在b-screen基础上推出低通量灵活桌面型b-portable分子互作检测系统，整个流程操作简单，快速获取动力学分析数据，适合于科研实验室低通量分子间相互作用检测应用。 b-portable分子间相互作用分析仪

生物结构和功能之间的联系是生命科学研究的关键，然而对这个领域的认识目前仍有很多空白。LUMICKS 是总部位于荷兰的生命科学仪器供应商，研发和生产动态单分子和细胞亲合力分析仪器，让研发人员能够在分子和细胞水平上建立结构和功能之间前所未有的桥梁。 LUMICKS 的产品在生物相互作用过程中施加和测量作用力，实现对分子和细胞的研究，从而能够对潜在的生物机制进行详细的实时分析。LUMICKS主要有两款产品，分别是C-Trap® 动态单分子显微镜和z-Movi® 细胞复合亲合力分析仪，目前众多世界顶尖大学研究所均为 LUMICKS的技术产品的用户，如哈佛大学，牛津大学，清华大学等。2020 年， LUMICKS 在北京设立了亚太区办公室 （卢米科思贸易（北京）有限公司）以服务于亚洲的客户。单分子&动态 观察生物分子机制的全幅图景现代的生物研究通常涉及多种实验技术与方法手段，想了解一个生物分子机制的全幅图景，我们既需要能够分析单个分子，也需要了解分子的动态过程。为什么单分子如此重要？首先单分子观察是对一个分子最直观的分析，眼见为实，这也是许多科学技术一直追求观察更小的单元的原因。其次，单分子技术允许科学家了解单个分子的性质，并非是一个群体的结果。众多技术，例如凝胶电泳、表面等离子共振等，提供的都是万千分子的平均读数，常常不能体现分子的多态性能。为什么我们需要观察动态过程？生物过程本身是动态发展的，只有了解生物分子的行为，才能够理解它们的机制，也才能够为制药、治疗等目标提供指导。结构生物学的方法能够精确到生物分子中的每个原子，然而每个结构都是一个静止的状态，因而目前很多结构生物学家们也在发展能够将静态结构与动态过程结合的方法。C- Trap 动态单分子显微镜填补了这一空白，既能够观察单分子尺度的生物分子，又可以实时观察DNA与蛋白互作、蛋白构象等动态过程。此外，C-Trap的光镊技术允许控制、操作单个 DNA、蛋白、细胞骨架等分子，在微米、纳米尺度下触摸、移动、控制生物分子，为研究人员带来前所未有的体验和结果。C-Trap动态单分子显微镜在动态单分子领域，LUMICKS的C-Trap 是行业首家商业化仪器。相较于其他解决方案，C-Trap 提供业内第一的测量精度和稳定性，真正实现对单分子过程的动态实时观察，高度集成易用的软件使得任何研究人员都可以操作，从样品制备到实验数据分析全流程支持帮助高效产出成果，以及来自全球工程师优质的售后服务。目前 C-Trap 仪器主要在高校的前沿研究中以及生物制药公司的研发中使用，相较于欧美，在中国的C-Trap 使用刚刚起步，未来将会逐步占领市场，成为生物实验室的必备仪器。C-Trap 动态单分子显微镜主要应用在DNA 结合蛋白、细胞骨架与分子马达活性、蛋白质折叠结构变化、细胞力学、生物相变与大分子相分离等领域。尤其在DNA的分子研究领域拥有非常多的应用：DNA 修复，基因编辑，DNA 转录，核小体结构功能等。客户发表在CNS杂志上的应用案例包括DNA 基因编辑过程中 cas9 蛋白与DNA 结合位点在靶、脱靶受哪些因素影响，DNA 损伤修复过程中 Rad 51 蛋白如何与其他蛋白协作，DNA 解旋酶在DNA 上的移动、解旋以及与其他蛋白的互动等等。由于 C-Trap 在生物领域广泛的应用，尤其适合多个研究室作为平台共享设备。免疫细胞治疗领域 复合亲合力测量正在受到瞩目过去的十几年里免疫细胞疗法极大地加速了临床肿瘤治疗的进展，但过继性细胞治疗的效果仍面临着很多挑战。尽管付出了巨大的资源和成本，非常多CAR-T研发团队的临床试验都以失败告终：接受免疫治疗的癌症患者中有很多对药物没有反应或者出现不良反应。这是由于免疫系统与癌细胞的动态环境本身非常复杂，因而众多体外检测方法并不能准确预测体内（临床）疗效。传统衡量免疫细胞效果的方法有很多种。分子水平上，如在研究TCR，CAR受体识别肿瘤表面抗原的特异性时，通常采用的表面等离子共振（SPR）或MHC四聚体（MHC Tetramer）等技术，优化筛选出与靶点亲和力（affinity）最佳的TCR/CAR设计。除此以外，也可以通过体外细胞实验，如细胞杀伤或细胞因子分泌检测去评估免疫细胞的激活及特异性杀伤能力。然而，这些体外实验数据一致性较低，需要更好的生物参数或者assay去预测体内及最终临床结果。什么是细胞复合亲合力（cell avidity）？它阐明了细胞间总的结合强度，这包括了：共受体结合、T 细胞受体（TCR）聚集、细胞粘附蛋白，甚至是结合的方向和分子键的价态。它揭示了一个细胞与另一个细胞之间的复杂的相互作用，而并不仅仅局限于一个蛋白受体与另一个蛋白抗体之间。因而细胞复合亲合力提供了更完整的、更具有生理学相关性的信息，反映了免疫细胞与肿瘤细胞之间更真实的相互作用，从而对免疫治疗期间的细胞响应和效果进行更准确的预测。在免疫细胞治疗领域，特别是CAR-T研发中，复合亲合力测量正在受到瞩目。2022年4月哈佛医学院发表在 《Nature》上的论文 “CAR T cell killing requires the IFNγR pathway in solid but not liquid tumours” 指出“亲合力逃逸” （avidity escape）是实体瘤用来避免 CAR T 细胞杀伤的一种抗性机制，因而对于细胞复合亲合力的测量能够预测 CAR T 对于实体瘤的临床治疗效果。z-Movi 细胞复合亲合力 (Cell avidity) 分析仪，是免疫治疗细胞复合亲合力领域排名第一也是唯一的产品。z-Movi 提供了一套完整的实验解决方案，专注细胞治疗领域，简化免疫细胞筛选流程，一键测量细胞间的复合亲合力。从而帮助研究人员加速细胞治疗产品的筛选和药物开发，更准确高效地筛选出优秀的免疫细胞。z-Movi 细胞复合亲合力检测仪z-Movi 的应用领域主要包括CAR-T, TCR-T, NK/CAR-NK及Cell engager免疫疗法的研发。在CAR-T研发时，通过检测cell avidity，优化CAR的设计，可以降低脱靶效应等不良反应，提高T细胞功能。至于TCR-T，相比affinity，cell avidity与T细胞功能有更好的相关性，借助z-Movi评估不同突变TCR的功能。在NK/CAR-NK研发中，cell avidity也能够用来评估NK细胞的功能及CAR的设计，筛选合适的Donor NK。最后，通过检测不同双特异性抗体与效应细胞靶细胞的cell avidity，研发者能够更好地了解cell engager在细胞相互作用中的功效。未来，我们也将与更多科研院所合作，拓展z-Movi的应用，如树突细胞（Dendritic cell），巨噬细胞（macrophage）等。基于独一无二的测量和优秀的产品设计，z-Movi 已在一众生物制药公司中大放异彩，将来，z-Movi 也必将成为细胞免疫治疗实验室与研发团队中的必备设备。本文作者：王磊博士，LUMICKS 亚太区产品应用专家于晨露博士，LUMICKS 亚太区市场负责人本文为LUMICKS供稿。如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点等内容，欢迎相关行业朋友投稿。投稿邮箱：lizk@instrument.com.cn

北京大学的研究人员报告称，他们开发出了一种遗传编码蛋白质光交联剂，其带有可转移的、质谱可识别的标签。这一研究成果发布在7月27日的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上。　　北京大学化学与分子工程学院的陈鹏(Peng R. Chen)研究员与王初(Chu Wang)研究员是这篇论文的共同通讯作者。　　蛋白质以其自身结构和与其他蛋白质之间的相互作用为基础发挥功能，因此，研究蛋白质的结构和相互作用抑制是生命科学的重要方向。　　检测蛋白质相互作用的传统方法，如酵母双杂交、亲和色谱和免疫共沉淀等有着各自的局限性。酵母双杂交可以揭示蛋白质间的直接相互作用，甚至通过大规模筛查发现未知的相互作用，但酵母细胞未必能为异源表达的其他物种蛋白提供合适的相互作用条件。亲和色谱技术和免疫共沉淀技术其通量比较低，背景结合蛋白质与特异性结合蛋白质有时难以区分，直接与间接相互作用也通常难以区分。另外，这三种方法对于瞬间、微弱的相互作用，比如信号转导过程中松散变化的蛋白质复合物，都很难获得有效信息。　　近年来，科学家们一直在不断地发展发现及描绘生理条件下蛋白质相互作用特征的技术，其中化学与光亲和交联策略获得越来越多的关注。将生物分子间的非共价相互作用转变为共价交联，使得能够捕获到时常出现在自然界中微弱且短暂的蛋白质相互作用。光交联剂结合质谱技术是近年发展起来在活体系统中研究蛋白质相互作用的一种有力的工具，但它仍然存在着高假阳性鉴别率及无法提供相互作用界面信息等缺点。　　在这篇文章中研究人员报告称，他们开发出了一种遗传编码光亲和非自然氨基酸，可在光交联及猎物蛋白-诱饵蛋白分离后将一个质谱可识别的标签(MS-label)导入到捕获的猎物蛋白中。这一叫做IMAPP的策略使得能够直接鉴别出采用传统的遗传编码光交联剂难以揭示的光捕获底物肽。利用这一MS-label，IMAPP策略显著提高了鉴别蛋白质相互作用的可信度，使得能够同时鉴别捕获的肽和确切的交联位点，对于揭示靶蛋白及绘制活体系统中蛋白质相互作用界面具有极高的价值。　　来自多伦多大学Lunenfeld-Tanenbaum Research Institute (LTRI)和Donnelly中心的一组研究人员，开发出一种新技术，可以将细胞内的DNA条形码拼接在一起，以同时搜寻数百万个蛋白质配对，用以分析蛋白质相互作用。相关研究结果发表在2016年4月22日的《Molecular Systems Biology》杂志上(研究蛋白质相互作用的新技术)。　　斯克里普斯研究所(TSRI)的科学家们开发出了一种强大的新方法来寻找结合特定蛋白质的候选药物。发表在2016年6月Nature杂志上的这种新方法是一个重大的进展，它可以同时应用于大量的蛋白质，甚至直接应用于自然细胞环境中成千上万不同的蛋白质。一些小分子可以用来确定它们靶蛋白的功能，并可充当药物开发的起始复合物。TSRI的研究人员证实这一技术为许多过去认为无法很好结合这些小分子的蛋白质找到了“配体”(结合伴侣蛋白)(Nature发布突破性蛋白质新技术)。　　蛋白质是自然界的机器。它们供给氧气为我们的肌肉提供动力，催化一些帮助我们从食物中提取能量的反应，抵御细菌和病毒的感染。数十年来，科学家们一直在寻找方法设计可以满足某些医学、研究和工业特定用途的新蛋白质。现在，北卡罗来纳大学医学院的研究人员开发出了一种方法，通过将已存在蛋白质的片段拼接在一起来生成新蛋白质。这一叫做SEWING的技术发表在2016年5月的Science杂志上(Science发布突破性蛋白质技术)。

11月17日，中国科大中科院微观磁共振重点实验室彭新华研究组和德国亥姆霍兹研究所Dmitry Budker教授合作，利用本团队近期发展的量子精密测量技术，实现了对一类超越标准模型的新相互作用的超灵敏检验，实验界限比先前的国际最好水平提升至少2个数量级。相关研究成果以“Search for exotic spin-dependent interactions with a spin-based amplifier”为题在线发表于国际知名学术期刊《Science Advances》上[Sci. Adv. 7, eabi9535 (2021)]。研究粒子及其相互作用是基础科学的核心，而标准模型则是目前公认最成功的理论。在其框架内，电磁相互作用由光子传递，弱相互作用由W及Z玻色子传递。然而，标准模型依旧无法解释当前宇宙天文学的一些重要观测事实，譬如暗物质和暗能量。因此物理学家普遍认为存在超越标准模型的新粒子，譬如弱相互作用大质量粒子（Weakly Interacting Massive Particle， WIMP）、轴子（axion）、暗光子（dark photon）等。这些新粒子可以作为传播子，传递标准模型粒子之间的新相互作用。诺贝尔物理学奖得主Wilczek在1984年提出轴子可以作为传播子诱导出新的自旋相互作用，并在2004年进一步提出自旋体系可以用来搜寻这种新自旋相互作用。随后，在2006年物理学家Dobrescu 和 Mocioiu 考虑传播子为一般玻色子的情形，引入15种新奇自旋相互作用，这为新粒子及其新相互作用的实验搜寻提供了更广阔的研究思路。一旦这些新粒子及新相互作用被实验发现，必将是诺贝尔奖级别的工作。但因新自旋相互作用的效应十分微弱，目前实验搜寻极具挑战性，亟需探索新方法来提升实验灵敏度。图1 检验新相互作用的实验装置和相应的磁探测灵敏度。针对以上难题，彭新华研究组利用近期发展的量子自旋放大器技术[Nat. Phys. 2021]，实现了对待测磁信号2个数量级的放大（如图1所示），并进一步用于一类速度依赖的新相互作用的实验检验。物理学家Dobrescu等人预测，存在一种超越标准模型的自旋为1的Z’玻色子，在运动的质量源与核自旋之间传递新相互作用，其作用强度正比于质量源的相对速度及质量大小。因此，本研究采用一块高密度BGO晶体，并将其高速转动，从而诱导出BGO晶体和自旋放大器中氙核自旋的相互作用。更近一步研究发现，这种新相互作用等效于在原子核上产生一个交流震荡磁场，因此可以将新相互作用的测量转化为磁场测量。量子自旋放大器技术能够以超低噪声水平放大待测磁场，因此可以大大提高新相互作用的搜寻灵敏度。针对可能的技术噪声的干扰，研究人员巧妙地利用新相互作用速度依赖的特性，对震动和经典磁场等干扰信号进行的有效排除。本工作的实验结果表明，在搜寻范围未发现新粒子存在的证据，并由此给出一类新波色子与原子核耦合界限，其优于以前国际最佳界限至少2个数量级[如图2(a)和(b)所示]。图2 新奇相互作用实验界限（a）提升至少4个数量级。（b）提升至少2个数量级。审稿人对这一工作高度评价“I therefore recommend publication of this work for its scientific impact, application of a new experimental method in this field, and strong potential for future improvements.（考虑到这个工作在新奇相互作用探索领域应用了一种新的实验技术和未来广泛的应用前景，我因此极力推荐发表工作）”。这一成果展示了量子精密测量技术与基础物理检验的有机结合，说明利用核自旋量子放大器来研究各种超越标准模型的新物理具有独特优势，有望激发宇宙天文学、粒子物理学和原子分子物理学等多个基础科学的广泛兴趣。彭新华研究组长期瞄准量子精密测量领域，利用量子精密测量技术来解决世界前沿科学问题。包括于2018年自主研发出超灵敏原子磁力计，并且利用该技术实现了无需磁场的新型核磁共振技术，“零磁场核磁共振” [Sci. Adv. 4(6), eaar6327 (2018)]；于2019年至2020年发展新型原子磁力仪技术[Adv. Quantum Technol. 3, 2000078 (2020)，Phys. Rev. Applied 11, 024005 (2019)]，达到了国际领先水平的磁场探测灵敏度；通过进一步研究，于2021年实现了新型的自旋微波激射器，在低频段创造了国际最佳的磁探测灵敏度[Sci. Adv. 7(8), eabe0719 (2021)]。之后，彭新华研究组将已发展的平台型量子精密测量技术用于寻找新粒子，取得了一系列对推动学科领域发展有实质性贡献的研究成果。包括于2021年利用新型量子自旋放大器搜寻暗物质候选粒子，首次突破国际公认最强的宇宙天文学界限[Nat.Phys. (2021)，DOI：10.1038/s41567-021-01392-z]。中国科学院微观磁共振重点实验室博士研究生苏昊文和王元泓为该文共同第一作者，彭新华教授和江敏副研究员为共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的资助。论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abi9535量子自旋放大技术论文链接：https://www.nature.com/articles/s41567-021-01392-z

据美国物理学家组织网7月18日(北京时间)报道，美国科学家研发出了一种新技术，将纳米传感器“贴”在细胞膜表面，可实时监测细胞间的相互作用，清晰度远超以往。这项创新技术能让科学家进一步理解复杂的细胞生物学、监测移植细胞的生长情况以及为疾病研发出有效的治疗方法。最新研究发表在7月17日出版的《自然纳米技术》杂志上。 　　研究中，科学家使用纳米技术将一个传感器“锚定”在单个细胞的细胞膜上，这使他们能准确实时地监测到细胞在微环境下的信号传导情况，以及移植细胞或组织的情况。之前的细胞信号传导传感器只能测量一组细胞的整体活动。进行这项研究的位于美国波士顿的布莱根妇女医院再生治疗中心主任杰弗瑞卡普表示，新技术让他们能以前所未有的空间和时间清晰度来实时监测单个细胞之间的相互作用 更清楚地洞悉细胞之间的信号传导细节以及细胞与药物之间的相互作用等，所有这些对基础医学和药物研发都具有重要意义。 　　科学家表示，这种方法可被进一步精炼成一种工具，用来定期研究药物和细胞之间的相互作用，也有望用于未来的个性化医疗领域。卡普认为：“未来，医学专家在为病人制定合适的治疗方法之前，可以使用这项技术来测试某种药物对细胞和细胞之间相互作用的影响。” 　　让科学家们尤为感到兴奋的是，新技术可以实时追踪和监测移植细胞的“生活”环境，以前根本无法做到这一点。美国马萨诸塞州波士顿市哈佛医学院的免疫学家乌尔里奇艾德里安并没有参与该试验，但他表示：“最新研究朝着实时、高清晰度地侦察到细胞之间的相互联系这个目标向前迈进了一大步，对新药研发和诊断具有深远意义。”

项目编号：THCX-HW-2022-2-029项目名称：武汉大学无标记分子相互作用仪采购项目预算金额：270.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：270.0000000 万元（人民币）采购需求：本次采购共分 \ 个项目包，具体需求如下。（1）项目包编号： THCX-HW-2022-2-029 （2）项目包名称： 武汉大学无标记分子相互作用仪采购项目 （3）类别（货物/工程/服务）： 货物 （4）用途： 无标记分子相互作用仪采购项目 （5）数量（数量及单位）：1台（6）简要技术要求：详见招标文件（7）采购预算： 270万元 （8）期限（交货期）： 合同签订后90日内（9）质保期： 验收合格之日起2年，免费质量保证期从货物供货、安装、调试正常且经采购人确认验收合格之日起算。（10）其他： 本项目接受进口产品投标 合同履行期限：交货期：合同签订后90日内。质保期：验收合格之日起2年，免费质量保证期从货物供货、安装、调试正常且经采购人确认验收合格之日起算。本项目( 不接受 )联合体投标。

近日，广州医科大学附属第三医院在中国政府采购网发布时差培养箱、高灵敏度分子相互作用仪、PCR仪、组织样品处理器采购项目招标公告，潜在投标人应在广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/获取招标文件，并于 2022年06月07日 09时30分 （北京时间）前递交投标文件。一、项目基本情况项目编号：0809-2241GZG12057项目名称：广州医科大学附属第三医院时差培养箱、高灵敏度分子相互作用仪、PCR仪、组织样品处理器采购项目采购方式：公开招标预算金额：5,088,000.00元采购需求：合同包1(时差培养箱): 合同包预算金额：2,200,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算（元）最高限价（元）1-1临床检验设备时差培养箱1（台）详见采购文件2200000.00- 本合同包不接受联合体投标 合同履行期限：自合同签订之日3个月内。合同包2(高灵敏度分子相互作用仪、组织样品处理器): 合同包预算金额：2,390,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算（元）最高限价（元）2-1临床检验设备高灵敏度分子相互作用仪1（台）详见采购文件1780000.00-2-2临床检验设备组织样品处理器1（台）详见采购文件610000.00- 本合同包不接受联合体投标 合同履行期限：自合同签订之日3个月内。合同包3(PCR仪): 合同包预算金额：498,000.00元品目号品目名称采购标的数量（单位）技术规格、参数及要求品目预算（元）最高限价（元）3-1临床检验设备PCR仪1（台）详见采购文件498000.00- 本合同包不接受联合体投标 合同履行期限：自合同签订之日3个月内。二、申请人的资格要求：1.投标供应商应具备《政府采购法》第二十二条规定的条件，提供下列材料：1）具有独立承担民事责任的能力：是在中华人民共和国境内注册的法人或其他组织或自然人，投标时提交有效的营业执照（或事业法人登记证或社会团体登记证或民办非企业单位登记证或身份证等相关证明）副本复印件。（如国家另有规定的，则从其规定。如供应商为分支机构，须取得具有法人资格的总公司（总所）出具给分支机构的授权书，并提供总公司（总所）和分支机构的营业执照（执业许可证）复印件；已由总公司（总所）授权的，总公司（总所）取得的相关资质证书对分支机构有效，法律法规或者行业另有规定的除外）2）有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录：提供投标截止日前6个月内任意1个月依法缴纳税收和社会保障资金的相关材料。如依法免税或不需要缴纳社会保障资金的，提供相应证明材料。（如投标人已对接“粤省事”“粤商通”等系统且能通过系统查询到相关内容，则无须提供该项证明文件；或提供《投标函》）3）具有良好的商业信誉和健全的财务会计制度：(包2，包3）提供2020年度或2021年度财务状况报告或基本开户行出具的资信证明，或最近一期财务报表（适用在上一年度或本财务年度成立的法人或其他组织），或人民银行出具的个人信用报告（适用于自然人）。（如投标人已对接“粤省事”“粤商通”等系统且能通过系统查询到相关内容，则无须提供该项证明文件；或提供《投标函》）(包1）提供2020年度或2021年度财务状况报告或基本开户行出具的资信证明，或最近一期财务报表（适用在上一年度或本财务年度成立的法人或其他组织），或人民银行出具的个人信用报告（适用于自然人）。（如投标人已对接“粤省事”“粤商通”等系统且能通过系统查询到相关内容，则无须提供该项证明文件；或提供《投标函》）4）履行合同所必需的设备和专业技术能力：按投标文件格式填报设备及专业技术能力情况或提供《投标函》。5）参加采购活动前3年内，在经营活动中没有重大违法记录：提供《投标函》。重大违法记录，是指供应商因违法经营受到刑事处罚或者责令停产停业、吊销许可证或者执照、较大数额罚款等行政处罚。（较大数额罚款按照《财政部关于第十九条第一款“较大数额罚款”具体适用问题的意见》（财库〔2022〕3号）执行）2.落实政府采购政策需满足的资格要求：合同包1(时差培养箱)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:无。本项目不属于专门面向中小企业采购的项目。合同包2(高灵敏度分子相互作用仪、组织样品处理器)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:无。本项目不属于专门面向中小企业采购的项目。合同包3(PCR仪)落实政府采购政策需满足的资格要求如下:无。本项目不属于专门面向中小企业采购的项目。3.本项目的特定资格要求：合同包1(时差培养箱)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单”记录名单； 不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。（以采购代理机构于投标（响应） 截止时间当天在“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn） 及中国政府采购网（http://www.ccgp.gov.cn/） 查询结果为准， 如相关失信记录已失效， 供应商需提供相关证明资料） 。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商，不得同时参加本采购项目（或采购包） 投标（响应）。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商， 不得再参与本项目投标（响应）。 投标（报价） 函相关承诺要求内容。(3)投标人应具有有效的且与所投项目相适应的医疗器械生产许可或经营许可，即：如投标人为所投产品的生产企业：所投产品为第二、三类医疗器械，提供监督管理部门签发的有效的《医疗器械生产许可证》复印件（如国家另有规定，则适用其规定）。 如投标人为经营企业：所投产品为第三类医疗器械，提供监督管理部门签发的有效的《医疗器械经营许可证》复印件（如国家另有规定，则适用其规定）。(4)本项目不接受联合体投标。合同包2(高灵敏度分子相互作用仪、组织样品处理器)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单”记录名单； 不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。 （以采购代理机构于投标（响应） 截止时间当天在“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn） 及中国政府采购网（http://www.ccgp.gov.cn/） 查询结果为准， 如相关失信记录已失效， 供应商需提供相关证明资料） 。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商，不得同时参加本采购项目（或采购包） 投标（响应）。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商， 不得再参与本项目投标（响应）。 投标（报价） 函相关承诺要求内容。(3)本项目不接受联合体投标。合同包3(PCR仪)特定资格要求如下:(1)供应商未被列入“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)“记录失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单”记录名单； 不处于中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)“政府采购严重违法失信行为信息记录”中的禁止参加政府采购活动期间。 （以采购代理机构于投标（响应） 截止时间当天在“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn） 及中国政府采购网（http://www.ccgp.gov.cn/） 查询结果为准， 如相关失信记录已失效， 供应商需提供相关证明资料） 。(2)单位负责人为同一人或者存在直接控股、 管理关系的不同供应商，不得同时参加本采购项目（或采购包） 投标（响应）。 为本项目提供整体设计、 规范编制或者项目管理、 监理、 检测等服务的供应商， 不得再参与本项目投标（响应）。 投标（报价） 函相关承诺要求内容。(3)本项目不接受联合体投标。三、获取招标文件时间： 2022年05月16日 至 2022年05月23日 ，每天上午 00:00:00 至 12:00:00 ，下午 12:00:00 至 23:59:59 （北京时间,法定节假日除外）地点：广东省政府采购网https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/方式：在线获取售价： 免费获取四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点2022年06月07日 09时30分00秒 （北京时间）地点：广州市越秀区广仁路1号广仁大厦6楼（广东华伦招标有限公司）会议室五、公告期限自本公告发布之日起5个工作日。六、其他补充事宜1.本项目采用电子系统进行招投标，请在投标前详细阅读供应商操作手册，手册获取网址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/transaction/download.html。投标供应商在使用过程中遇到涉及系统使用的问题，可通过400-1832-999进行咨询或通过广东政府采购智慧云平台运维服务说明中提供的其他服务方式获取帮助。2.供应商参加本项目投标，需要提前办理CA和电子签章，办理方式和注意事项详见供应商操作手册与CA办理指南，指南获取地址：https://gdgpo.czt.gd.gov.cn/help/problem/。3.如需缴纳保证金，供应商可通过"广东政府采购智慧云平台金融服务中心"(http://gdgpo.czt.gd.gov.cn/zcdservice/zcd/guangdong/)，申请办理投标（响应）担保函、保险（保证）保函。/七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：广州医科大学附属第三医院地 址：广州市多宝路63号联系方式：020-812926692.采购代理机构信息名 称：广东华伦招标有限公司地 址：广东省广州市越秀区广仁路1号广仁大厦6、7楼联系方式：020-83172166-8223.项目联系方式项目联系人：陈先生电 话：020-83172166-822广东华伦招标有限公司2022年05月16

中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室彭新华教授、江敏副研究员等在量子精密测量和检验超越标准模型领域取得重要进展，利用自主研制的量子自旋放大技术实现了对一类超越标准模型的宇称破缺相互作用的超灵敏检验，实验结果提升国际纪录至少5个数量级，弥补了现有天文学观测的空白。相关研究成果于1月6日以“Search for exotic parity-violation interactions with quantum spin amplifiers”为题在线发表于国际学术期刊《Science Advances》上[Sci. Adv. 9, eade0353 (2023)]。粒子物理标准模型是20世纪物理学建立的最伟大的模型之一。然而，尽管标准模型取得了巨大的成功，但许多物理现象如暗物质、暗能量、中微子振荡、正反物质不对称性等无法被很好解释。为此，许多理论预言了可能存在超越标准模型的新轻玻色子，如轴子、暗光子、Z玻色子等，其可以作为暗物质的候选粒子，补充现有的标准模型理论。这些新粒子的能量可能跨度几十个量级的范围。对于低能区的新粒子 (远小于1eV)，更加凸显出粒子的波动性，它们的德布罗意波长甚至要比现在的大型对撞机还要大，因此不适于使用粒子对撞器与加速器等高能装置进行研究。量子传感器如原子磁力仪、原子钟弥补了高能装置对这类超轻暗物质候选粒子的探测空白，但因这些新粒子与标准模型内粒子的相互作用十分微弱，亟需一种高灵敏度的量子传感器对标准模型外的新物理进行研究。图1 检验新相互作用的实验装置和相应的磁探测灵敏度。 　彭新华教授研究组利用近期发展的量子自旋放大器技术(图1A)[Nat. Phys. 17, 1402–1407 (2021)]，实现了对待测磁信号2个数量级的放大(图1B)，并将其应用于超越标准模型的新粒子与新相互作用的搜寻，在国际上提出了“蓝宝石”研究计划，英文缩写SAHPPHIRE(SpinAmplifier for Particle PHysIcs REsearch)。该计划的首批实验约束了一种由Z玻色子诱导的自旋相互作用，如图1C所示，此类奇异相互作用是宇称不守恒的，其强度正比于自旋源内的电子自旋数量。因此本实验采用了两个原子气体室，一个利用惰性气体氙原子作为自旋传感器，一个利用碱金属铷原子作为自旋源。自旋源内的碱金属原子通过激光泵浦实现约1014的电子极化自旋数量，并由泵浦光间断极化，从而产生一个交流的震荡奇异场作用于量子自旋传感器上，并被进一步放大和探测。相较于其他应用于新物理搜寻的共振技术，量子自旋放大器中的铷原子充当嵌入式磁强计，实现了惰性气体氙原子的连续极化和原位测量。相比之下，原位测量提供的一个显著优势是由于大费米接触放大因子而增强核共振信号。此外，由于氙核自旋通过与极化铷原子的自旋交换碰撞而连续极化，自旋放大器可实现对奇异场的连续搜索。由于这些独特的优点，自旋放大器更适用于奇异相互作用的超灵敏连续波检测。正因如此，本实验对电子与中子之间的宇称破缺奇异相互作用的约束较国际前沿实验界限提高了5个数量级(如图2A)，且对中子与质子之间的奇异相互作用进行了首次探索(如图2B)。不仅如此，SAPPHIRE计划仍有很大的性能提升空间，研究人员提出利用K-3He自旋放大器与固体自旋源，有望将对此类奇异相互作用的实验约束界限进一步提升8个量级。 图2 新奇相互作用实验界限。审稿人对这一工作有高度评价：“The result is a clearly a major improvement for the field”(该领域的一个重大提升)，“What is particularly remarkable about these results is that they have established strong new constraints, which have improved prior bounds by several orders of magnitude, in a region of parameter space where there are little or no constraints from astrophysics ”(该实验最引人注目的是在一个几乎没有天体物理学约束的参数空间区域建立了强有力的新约束，将先前的约束提高了多个数量级)。这一成果展示了SAPPHIRE计划下量子精密测量技术与粒子物理学研究的有机结合，有望激发宇宙天文学、粒子物理学和原子分子物理学等多个基础科学的广泛兴趣。中国科学院微观磁共振重点实验室博士研究生王元泓和黄颖为该文共同第一作者，彭新华教授和江敏副研究员为该文共同通讯作者。该研究得到了科技部、国家自然科学基金委和安徽省的资助。

Creoptix公司，光学生物传感器的领军企业，2022年加入马尔文帕纳科，拥有专利的光栅耦合干涉（GCI）技术，开创新一代动力学，实现了在更广泛的样品范围内提供更高质量的分子结合亲和力数据和动力学数据具备先进的GCI技术的WAVE系列分子互作分析仪，究竟能为生物开发领域带来什么样的支持呢？他和传统的分子互作技术相比又有哪些差异和优势呢？本文将针对以上问题予以解答。1关于光栅耦合干涉技术（GCI）光栅耦合干涉技术（Grating-Coupled Interferometry, GCI）是一种近年发展起来的具有极高灵敏度的基于芯片的非标记生物传感器技术，它区别于依赖荧光和免疫等标记分子的传统分子间相互作用技术。通过一次GCI实验，用户可以快速、准确、可靠的获取一整套描述分子间相互作用的信息，包括并不限于结合有无、结合特异性、描述结合强弱的亲和力KD或键合常数KA、描述结合快慢与稳定性的动力学常数（结合速率常数ka与解离速率常数kd）、样品活性浓度、分子间结合机制以及理论热力学信息（范德霍夫焓变）等。GCI技术的商业化产品是Creoptix WAVE系列（2022年初被马尔文帕纳科收购作为旗下Label-Free分子互作分析平台的一员）。 GCI技术具有高灵敏度、分析物的分子量无下限以及捕获快速解离动力学等优势，改进了基于片段的小分子筛选和动力学分析，与无堵塞的流路集成芯片配合使用，加速了药物开发的过程。图1 光栅耦合干涉技术（GCI）示意图2弱相互作用也能得到很好的数据在基于片段的筛选中发现的弱结合物通常是根据亲和力而不是动力学进行排名的，因为它们的解离速率常数kd非常快，这是传统的SPR仪器无法解决的问题。然而，由于具有超快速的流路切换时间，Creoptix WAVE系统可以提供出色的分辨率，在高达10 s-1的解离速率下仍然能够可靠地确定动力学，提供了一个多功能的片段药物筛选和分析平台。使用4PCZ WAVE芯片固定淀粉样纤维蛋白（Amyloid Fibrils），小分子硫黄素（ThT，319 Da）以4种浓度（50 mM ~ 6.25 mM）注入，拟合后显示出10 s-1左右的解离速率常数。图2 淀粉样纤维蛋白与硫黄素的结合分析下图为在PCP WAVE芯片上捕获的6-mer寡核苷酸（1.7 kDa）与其互补的ssDNA结合的传感图，拟合后显示出10 s-1左右的解离速率常数。图3 寡核苷酸与其互补的ssDNA的结合分析3创新的waveRAPID技术加快药物发现的早期阶段对于更快地将新药送到患者手中至关重要。为了满足用户需求，Creoptix推出了测量动力学的新方法。在传统的动力学实验中，分析物以不断增加的浓度被注入，每次注射的持续时间一样。然而，Creoptix创新的waveRAPID （Repeated Analyte Pulses of Increasing Duration）技术通过以不同时长注入单一浓度的分析物，不断增加在芯片表面的脉冲时间来进行动力学分析，该方法免去了浓度梯度的稀释步骤，大大减少了人为稀释误差和实验前的准备时间。图4 waveRAPID与传统动力学的方法比较用waveRAPID和传统的多循环动力学测量小分子化合物FUR（分析物）与碳酸酐酶CAII（配体）的结合。使用WAVEcontrol软件的“Direct Kinetics”分析，两种方法都能提供高度一致的结果。图5 waveRAPID与传统动力学的数据比较使用waveRAPID技术，在18小时内完成了对90个小分子的动力学分析，图中显示的结果为筛选过的具有低统计学误差的速率常数，突出展示了三种不同结合强度的相互作用的传感图和拟合图。图6 小分子药物苗头化合物的waveRAPID动力学筛选结论Conclusion通过Creoptix WAVE所提供的亲和力和动力学信息能够表征药物结合的详细动力学机制，为开发具有高选择性的药物提供了理论基础，使得未来药物设计中的计算和实验更加合理化。提高通量是药物发现过程中经常提到的需求，使用waveRAPID技术大大缩短了总测量时间，在药物发现领域得到了广泛应用。参考文献[1] Kartal O, Andres F, Lai MP, et al. waveRAPID-A Robust Assay for High-Throughput Kinetic Screens withthe Creoptix WAVEsystem. SLAS Discov. 2021 26(8): 995-1003.[2] FitzGerald EA, Butko MT, Boronat P, et al. Discovery of fragments inducing conformational effects in dynamicproteins using a second-harmonic generation biosensor. RSC Adv. 2021 11(13): 7527-7537.相关产品WAVE 分子相互作用分析仪WAVE分子相互作用分析仪拥有基于光栅耦合干涉技术（GCI）的光学生物传感器，且具有创新性的微流控技术，实现了在更广泛的样品范围内提供更高质量的分子结合亲和力数据和动力学数据，帮助药物和生物科学研究人员加快新药发现和开发的进程。与传统动力学分子互作分析技术相比具有如下优势：无需配置浓度梯度样品10倍于传统分子互作技术分析速度超高灵敏度，捕获快速动力学微流控技术，不堵塞流路点击下载产品手册马尔文帕纳科的使命是通过对材料进行化学、物性和结构分析，打造出更胜一筹的客户导向型创新解决方案和服务，从而提高效率和产生可观的经济效益。通过利用包括人工智能和预测分析在内的最近技术发展，我们能够逐步实现这一目标。这将让各个行业和组织的科学家和工程师可解决一系列难题，如最大程度地提高生产率、开发更高质量的产品，并缩短产品上市时间。

项目编号：BIECC-22ZB1215/清设招第20221389号项目名称：清华大学高通量分子相互作用仪购置项目预算金额：600.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：600.0000000 万元（人民币）采购需求：能够用于基础科研的多个环节，包括但不限于：互作因子筛选与发现，亲和力与动力学等互作信息的综合性表征，结合关键结构域、关键氨基酸、关键核酸位点、关键碱基的发现与鉴定，蛋白翻译后修饰研究，小分子化合物或抗原/抗体互作的筛选、鉴定、分级、分型、结构优化以及表位作图等，以及药物分子活性浓度、有效成分测定等。具体要求详见第四章。包号名称数量01高通量分子相互作用仪1套合同履行期限：合同签订后90日内交付。本项目( 不接受 )联合体投标。

项目编号：NK2022S006W项目名称：南开大学化学学院生物分子相互作用仪采购项目预算金额：120.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：120.0000000 万元（人民币）采购需求：采购内容：南开大学化学学院生物分子相互作用仪1套的供货以及安装和售后服务。具体内容及要求详见采购文件。本项目允许进口产品投标。合同履行期限：进口仪器交货时间：收到信用证后5个月内；国产仪器或非免税仪器交货时间：合同签订后5个月内；仪器设备原厂软硬件免费保修期不少于1年，质量保修期自仪器设备验收合格，双方签字确认之日起计算。本项目( 不接受 )联合体投标。

p 　　加拿大卡尔加里大学的地质学家开发出一种测量极小尺度下水和其它液体以及非常规油藏中岩石相互作用的新技术。他们利用微量注射系统和实时成像技术，第一次在微尺度水平上精确测量液体-岩石间被称为“润湿性”的相互作用。这一研究提高了对润湿性在油藏中如何变化的理解，有助于优化碳氢化合物的采收过程，并能带来提取非常规油气的新方法。相关研究成果《低渗透性油藏的微润湿性实验的实时成像》(Live Imaging of Micro-Wettability Experiments Performed for Low-Permeability Oil Reservoirs)发表在《自然· 科学报告》杂志上。 /p p 　　正确理解润湿性是优化采收石油和天然气包括非常规油气或“稠密”油藏的关键，因为岩石的低渗透性减少了石油和天然气流动的路径。最新成像技术的发展能够将岩石空隙结构和稠密油藏的组成放在亚微米尺度上进行分析。获得的相关信息用于孔喉尺度模型，可预测重要的油藏特性如渗透性(岩石通过孔和缝隙传输液体的能力)。 /p p 　　目前，各公司仍然在相对宏观的尺度上(毫米量级)将水滴、油滴或其它液滴置于岩芯的表面来测量润湿性，但这种宏观测量方法无法准确反映微观尺度上润湿性随岩石组分变化而变化的情况，在结合孔喉模型预测岩石中的多相流时会带来误导的结果。 /p p 　　该研究团队在微观尺度上用三种方法来测量来自萨斯喀彻温省生产稠油的油藏中岩芯样本的润湿性。第一种方法通过冷却和加热过程对蒸馏水的微液滴在岩石样本中凝结和蒸发进行成像。第二种方法让岩石样本吸入水或油，低温冻结后，然后再进行X光成像。第三种也是最具创新性的方法是在岩石样本的精确位置微注射纳升量级的水，控制液体流经微细管——一个比针头还要细的通道。 /p p 　　研究人员利用卡尔加里大学的一个环境场发射扫描电子显微镜(E-FESEM)捕捉使用这三种方法获得的实时视频图像。这种实时成像技术能够让研究人员确定精确的点来测量液体和岩石表面的接触角度。成像还能让研究人员测量岩石吸入液体的速度，这对利用水力压裂法提高非常规油气的采收率是非常重要的，因为它可以评估注入液体对油藏特性变化的影响。 /p p 　　研究团队的下一步工作是设计能够改变油藏岩石微润湿性的包含纳米颗粒或聚合物的液体。这将允许研究人员采用适合岩石类型的液体控制润湿性来提高稠密油气的采收率。 /p p br/ /p