BLI传感技术在疾病诊断和抗体纯化工艺的应用

【摘要】：生物膜干涉(Biolayer interferometry, BLI)技术是一种基于光干涉现象的无标记生物传感技术。入射光在传感器表面生物膜两端的反射光形成的干涉光谱随着生物膜有效厚度的变化发生漂移,通过监测干涉光谱的变化,可以反映出传感器表面生物分子吸附量的变化。由于其灵敏度高,样品需求量少和快速定量的特性,近年来BLI技术在生物大分子相互作用方面取得了越来越多的应用。本文利用BLI技术,在疾病诊断和抗体纯化工艺方面开展了以下研究：(1)以二乙烯基砜(DVS)作为偶联剂,将天然氨基酸键合在传感器探头表面,制备了一类新型抗垢涂层；在含有抗垢涂层的传感器表面固定森林脑炎重组抗原,对森林脑炎患者血清进行检测。通过蛋白吸附实验对抗垢涂层的氨基酸进行了筛选,并结合接触角的变化对键合条件进行了优化。结果表明,使用赖氨酸(50 mM)在pH 9.5的条件下制备的抗垢涂层具有最优的抗蛋白非特异性吸附能力。对森林脑炎患者血清的检测结果与临床ELISA检测结果相吻合,表明文中建立的传感器表面抗垢涂层制备方法可以应用于血清等生化复杂样品的快速定量检测。(2)以DVG为偶联剂,将疏水性电荷诱导层析(Hydrophobic Charge-Induction Chromatography, HCIC)配基固定于BLI传感器探头表面,初步探索了一种对层析配基快速评价和抗体纯化工艺优化的方法。以HCIC配基4-巯乙基吡啶(MEP)为例,采用BLI传感器对多物种抗体蛋白和白蛋白进行吸附实验,并结合蛋白A结果,验证了采用BLI传感器评价抗体层析配基的可行性。并将该方法应用于其他配基,对其性能进行了评价。证明采用BLI传感器能够实时监测蛋白在配基表面的吸附/解离过程,该方法可以评价配基性能和抗体纯化工艺,在抗体层析工艺方面有着潜在的应用和推广价值。此外,本论文还开展了人工金属酶催化不对称氢转移反应的初步探索。文中构建了基于链霉亲和素-生物素体系的人工金属酶：以对甲基苯磺酰氯、生物素为原料,合成了生物素化金属钌配合物；在不含链霉亲和素的情况下,以苯乙酮不对称氢转移反应为例,对反应时间、底物/催化剂比、pH、甲酸浓度等因素进行了优化；采用链霉亲和素-生物素体系考察上述催化反应,初步研究了催化反应的产率和立体选择性。结果表明构筑的人工金属酶催化剂具有较好的手性选择性(ee42.5%),验证了该人工金属酶体系的有效性。