SPR可以幫助你測(cè)量生物膜相互作用的動(dòng)力學(xué)以及潛在的結(jié)構(gòu)變化。
細(xì)胞膜和線粒體膜等界膜,除了成為屏障外,還有重要的生化和生物物理作用。此外,生物膜作為合成和催化反應(yīng)的微環(huán)境,細(xì)胞膜也包含了所有的細(xì)胞信號(hào)成分。在藥物開發(fā)、納米粒子生物相互作用、靶向藥物傳遞、基因治療和個(gè)性化藥物等方面,研究了分子與生物膜的相互作用。
SPR在生物膜中的應(yīng)用包括:
1. 脂質(zhì)膜膨脹的缺陷研究
2. 脂質(zhì)膜在各種基板上的形成研究
3. 生物膜質(zhì)量評(píng)估
4. SPR與電化學(xué)的結(jié)合研究生物膜的電學(xué)性質(zhì)
5. 從生物膜的測(cè)量到活細(xì)胞的測(cè)量
在生物物理學(xué)中, SPR可以回答的5個(gè)關(guān)鍵問題
1. 支撐脂質(zhì)雙層結(jié)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)是什么?
2. 納米粒子X如何與生物膜相互作用?
3. 膜蛋白(如GPCR)如何與藥物相互作用?
4. 生物膜的質(zhì)量(厚度和光密度)是多少?
5. 空氣中的膜系統(tǒng)有多穩(wěn)定?
用SPR支持的脂質(zhì)層特性應(yīng)用注釋
脂質(zhì)膜可以在體外實(shí)驗(yàn)中模擬生物屏障,如細(xì)胞膜。也有可能將其他分子,如受體或膜蛋白結(jié)合到脂質(zhì)層結(jié)構(gòu)中,以模擬生物膜的特定功能。由于這些性質(zhì)支持的脂質(zhì)層結(jié)構(gòu)可以在生物化學(xué)和藥物研究領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。SPR表征了吸附在不同基質(zhì)上的脂質(zhì)層結(jié)構(gòu)。SIO2和低分子量右旋糖酐表面支持脂質(zhì)雙層(SLB)的形成,而巰基聚乙二醇支持囊泡層(SLV)的形成。計(jì)算沉積脂質(zhì)層的厚度和折射率:SLB約為5nm厚,SLV約為10nm厚。
與細(xì)胞單層細(xì)胞的藥物相互作用
體外細(xì)胞檢測(cè)在藥物研發(fā)過程中被廣泛使用。通常來說,這些需要標(biāo)記的材料,是基于紫外線、熒光或質(zhì)譜分析的后發(fā)現(xiàn)。SPR能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量在未標(biāo)記的情況下的相互作用madin-darby犬腎臟(MDCKII)細(xì)胞單層細(xì)胞沉積在黃金傳感器幻燈片上。成功地測(cè)定了小分子體重藥物普萘洛爾醇和d-mannitol與細(xì)胞單層細(xì)胞的相互作用。在刺激后,部分普萘洛爾仍留在細(xì)胞層,而d-甘尼醇被移除。通過對(duì)SPR的測(cè)量,甚至可以區(qū)分準(zhǔn)細(xì)胞和細(xì)胞外藥物吸收路徑。