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Biacore Life Sciences
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相互作用相互作用のモニタリングフローシステム相互作用の種類
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Biacoreシステムでは分子間相互作用はセンサー表面上のフローセルで起こります。分子はマイクロ流路系を通ってフローセルまで運ばれます。フローセルは天井のない流路の構造をしており、装置内ではセンサーチップがちょうど蓋をするような形で装着されます。下記のように多くのマイクロ流路系が開発されてきました:

フローセルの形成

マイクロ流体系のフローセルシステムをセンサーチップで蓋をしてフローセルを形成します。そのセンサーチップ表面にはパートナー分子が固定化されていて、フローセル内を流れてきた他の分子と出会い、相互作用が起こります。グラフはタンデムに繋がったフローセルと独立したフローセルを示していますが、全てのシステムは同じ様式で構成されています。

タンデムに繋がったフローセル

この構成では複数のバルブの開閉で制御されるフローセルにサンプルがインジェクションされます。装置の構造に応じて最大4つのフローセルで同時に相互作用を観察することができます。

また、特定のフローセルをレファレンスとして使用し、ブランクの値を差し引いたセンサーグラムをに測定中に同時に表示することもできます。

タンデムに繋がったフローセル。各フローセルのアウトレットとインレットにあるバルブはソフトウエアで制御されていて、実験中にどのフローセルにサンプルを添加するかを選択することができます。

独立したフローセル

この構成ではサンプルは独立した、連続していないフローセルに別々に添加されます。シンプルなデザインのこの構成は、レファレンスの差し引きがさほど重要ではない濃度測定専用装置に採用されています。

Y字型フローセル

ハイドロダイナミックアドレッシング(流体力学的送液制御、hydrodynmic addressing, HA)とは、複数のターゲット分子を一つのフローセルに固定化し、同時に相互作用を測定するために開発された構成です。各スポットの相互作用の間に時間差がないため、厳密なレファレンスの差し引きができ、非常に素早い反応のカイネティクスの解析が可能となります。その上、複数のターゲット分子をひとつのフローセルに固定化できるので、最適な実験条件で複数の分子の結合特性を直接比較することができます。

ふたつのインレット(片方は固定化されるリガンド分子を含む溶液、もう片方は緩衝溶液)の相対的な流速を調節することによって、液体を指定した検出スポットに送液することができます。このフローセルのデザインによりリガンド溶液と緩衡液とを素早く切り替えることができます。また検出スポットが横一列に配置されているので、アナライトサンプルは全てのスポットに同時に確実に行き着きます。

リガンド分子の固定化の際には検出スポット毎に別々に送液されますが、アナライトサンプルは全てのスポットへ同時に添加されます。

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Biacore A100 のフローセルシステム -4つの並行するHAフローセルで構成されています。

Biacore A100のフローセル内のスポットへのハイドロダイナミックアドレッシング

2種類のアッセイ法

4つの独立したフローセルと各フローセルに5つのスポットという Biacore A100の構造によって、24時間で最大3800もの相互作用をモニターすることができます。サンプル数を優先するか、サンプルあたりに得られる情報量を優先するかに応じてアッセイ法を選択できます。

シングルパス、マルチスポットのフローセル

このフローセルシステムでは、一つの幅広いチャンネルを通してサンプルが添加され、アレイ上の全てのスポットで同時に反応します。センサーチップにサンプルをスポットした後、インレットバルブとアウトレットバルブが付いたセルウィンドウをセンサー表面を覆うように密着させて、フローセルを形成します。 こうして準備したセンサーチップをタンパク質のスクリーニング用のマイクロアレイプラットフォームの装置に装着します。他のBiacoreシステムと異なり、Flexchipでは回折格子SPR(grating-coupled SPR, GC-SPR)と呼ばれるSPRを測定原理として採用しています。回折格子SPRでは、入射光はアレイ全体を直接照射するので、最大400の相互作用情報を同時に得ることができます。

Flexchip のフローセル

Flexchipのシングルパス、マルチスポットのフローセル