生物层干涉 BLI|分子互作动力学检测干货
BLI 全称生物层干涉技术(Bio-Layer Interferometry,生物层干涉),是目前蛋白、抗体研发领域常用的无标记分子相互作用检测技术。广泛用于抗体筛选、抗原 - 抗体亲和力测定、动力学参数(kon、koff、KD)分析,在噬菌体展示、单 B 细胞筛选、纳米抗体、双抗开发中属于高频检测手段。
一、核心原理
BLI 的核心是光干涉现象。传感器探头表面修饰生物分子(抗原 / 抗体,捕获分子),探头浸入样本溶液中,溶液里的分析物结合到探头表面,会改变生物膜层厚度。两束反射光(探头表面参考光 + 生物层反射光)产生干涉光谱偏移;仪器实时监测波长位移变化。位移信号大小,对应结合分子的质量。
- 结合阶段:分析物结合到传感器,信号上升
- 解离阶段:换到空白缓冲液,复合物解离,信号下降
通过拟合曲线,直接算出结合速率 kon、解离速率 koff、平衡解离常数 KD,KD 数值越小,代表分子亲和力越强。
二、BLI 测定标准实验流程
- 传感器预处理
根据实验体系选择传感器(如 Ni-NTA、SA、Anti-His、Capture 传感器),按照说明书浸泡活化,平衡缓冲液,消除基线漂移。 - 基线采集
传感器置于空白运行缓冲液中,采集稳定基线,作为后续信号参照,保证基线平稳是数据可靠的前提。 - 固定 / 捕获配体
将配体(抗原或抗体)捕获固定在传感器表面,监控信号上升,达到目标捕获量后结束,再短暂洗去未结合游离配体。 - 结合反应(Association)
传感器转移至含梯度浓度分析物的样品孔。分析物与传感器表面配体发生结合,信号随时间升高,记录结合动力学。 - 解离反应(Dissociation)
将传感器转入纯缓冲液体系,分析物从复合物上解离,信号逐步下降,记录解离过程。 -
传感器再生(可选)
使用再生缓冲液洗脱表面结合的分析物,传感器表面配体保留,可重复使用;再生条件需要摸索,避免配体变性脱落。 - 数据拟合分析
使用配套软件,选用合适动力学模型(1:1 结合模型最常用)拟合曲线,输出 kon、koff、KD。同时设置空白对照、参比传感器扣除非特异性结合。
三、技术核心优势
- 无标记检测:分子无需荧光、同位素标记,保留天然构象,减少标记带来的活性影响;
- 检测快速,通量灵活:一次可并行检测多个传感器,样品消耗量低,适合大量抗体初筛;
- 样本要求宽松:粗上清(细胞表达上清、噬菌体上清)可直接检测,无需高度纯化,非常适合早期抗体筛选;
- 液相环境检测:反应在溶液中进行,接近真实分子互作环境;操作简便,上手难度低于 SPR。
四、技术局限与实验避坑要点
- 非特异性结合:样本基质复杂时,杂蛋白吸附传感器,抬高背景,需要设置参比扣除;
- 质量依赖信号:小分子结合产生信号微弱,检测小分子亲和力有局限;
- 扩散限制效应:样品不搅拌、分子扩散慢,容易造成动力学拟合偏差;
- 配体固定影响活性:固定方式不当,可能遮蔽抗原表位,导致亲和力测定失真;
- 不适用于分子量极小化合物的高精度检测,小分子优先考虑其他技术。
总结
BLI亲和力检测技术在抗体药物研发链条应用极广:杂交瘤上清初筛、单 B 细胞抗体亲和力鉴定、噬菌体展示淘选后阳性克隆验证、纳米抗体 / 双特异性抗体动力学表征;也用于蛋白 - 蛋白、蛋白 - 多肽、蛋白 - 核酸互作检测,用于靶点验证、分子互作表位竞争实验。
泰克生物提供基于BLI亲和力检测技术的无标签分子互作研究:包括蛋白质-蛋白质的亲和力检测;抗原-抗体亲和力检测;蛋白质与小分子药物亲和力检测;蛋白质-DNA亲和力检测;抗体亚型分析;抗体配对;杂交瘤筛选等,以及根据客户的需要,含受体的低分子量化合物和许多其他化合物的亲和力检测以及高通量亲和力排序服务。
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