如何用QCM-D表征生物分子相互作用

在生物化學、生物技術、醫學和納米毒理學等領域，探索和研究生物分子相互作用，不僅可以獲得更多生物系統的知識和對其功能的了解，而且可以用于設計藥物、芯片和材料等產品。這里我們介紹了如何使用QSense^® 耗散型石英晶體微天平技術（QCM-D）分析生物分子相互作用，以及QCM-D測量提供的信息。
分析分子結合、相互作用和結構改變
通過對表面附著層的質量、厚度和粘彈性的時間分辨信息，QSense^® QCM-D可以實時檢測和監控分子相互作用。QCM-D測量的質量是所謂的“水合質量”，這使得它成為光學檢測技術的一個很好的補充。光學檢測技術經常用于研究測量生物分子“非水合質量”。
非水合質量是指生物分子的質量，而水合質量包括分子和耦合溶劑的質量。監測水合質量不僅可以檢測表面諸如吸附、解吸和分子結合之類的相互作用，還可以檢測表面的分子排列及其變化。圖1演示了A)吸附、B)分子結合和C)酶作用的典型數據。 圖1所示：(A)分子吸附、(B)分子結合和(C)酶作用示意圖(上)，QSense^® QCM-D表征(下)。Δf和ΔD數據分別反映了質量增加和分子層的柔性。如圖中灰色箭頭所示：跟蹤吸附、結合和酶解作用，并分析它們的反應速度，以及在各個過程中從表面增加或損失了多少物質。吸附、結合和酶解的絕對量也可以通過定量的時間分辨膜層厚度或質量來分析。
 
全面了解在不同條件下的表面和分子的相互作用
在相關條件下進行QCM-D分析，改變表面材料、溫度、pH值或鹽濃度，可以對生物分子系統的行為進行分析，從而更深入地了解和優化目標應用。
可以研究的界面過程和分子層特性有:
1. 吸附/解吸附
2. 分子結合
3. 酶活性
4. 結構、結構變化和蛋白纖維化
 
下載概述，閱讀更多關于如何使用QSense^® QCM-D基于生物分子系統的技術檢測與表征。