药物耐药性表面等离子共振仪分析

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-05-08  

本检测详细阐述了利用表面等离子共振(SPR)技术分析药物耐药性的综合方法。本检测系统介绍了该技术涉及的检测项目、覆盖的检测范围、具体的检测方法流程以及核心的仪器设备构成。SPR作为一种无需标记、实时监测生物分子相互作用的强大工具,为研究病原体或肿瘤细胞对药物的耐药机制提供了高灵敏度、高通量的解决方案,在新型药物研发和临床耐药性监测中具有重要价值。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

药物-靶标蛋白结合动力学:实时测定药物分子与其作用靶点蛋白的结合速率常数(ka)与解离速率常数(kd),计算平衡解离常数(KD)。

耐药突变蛋白的亲和力评估:比较野生型靶标蛋白与突变型靶标蛋白对同一药物的亲和力差异,量化耐药程度。

竞争结合实验:评估不同药物或先导化合物对同一靶点的竞争结合能力,用于筛选能克服耐药的有效化合物。

血清蛋白结合率:分析药物与血清白蛋白等蛋白的结合情况,评估其游离药物浓度,间接关联药效与潜在耐药。

抗体-药物偶联物(ADC)表征:测定ADC中抗体与细胞表面抗原的结合特性,评估因抗原下调或变异导致的耐药。

膜蛋白与药物相互作用:在类膜环境下研究跨膜受体、离子通道等膜蛋白与药物的直接结合,揭示相关耐药机制。

多价相互作用分析:研究多价药物或多聚体蛋白与靶标的协同结合,评估其对低亲和力耐药突变体的克服潜力。

细胞裂解液直接分析:将耐药细胞株的裂解液流过芯片,直接捕获并分析其中变异靶蛋白的药物结合特性。

生物标志物发现与验证:筛选与耐药相关的生物标志物(如特定抗体、可溶性受体)与候选药物的相互作用。

药物协同作用机理研究:通过多通道SPR同时监测联合用药中各组分与靶点的结合,从结合层面阐释协同抗耐药机理。

检测范围

抗生素耐药性:针对细菌耐药性,研究抗生素与突变核糖体、酶(如β-内酰胺酶)或外排泵蛋白的相互作用。

抗病毒药物耐药:分析HIV蛋白酶抑制剂、流感病毒神经氨酸酶抑制剂等与突变病毒靶蛋白的结合变化。

抗肿瘤靶向药物耐药:涵盖EGFR、ALK、BRAF等激酶抑制剂与其突变形式的相互作用研究,是肿瘤耐药研究的核心。

抗真菌药物耐药:研究唑类等抗真菌药物与突变羊毛固醇14α-去甲基化酶(CYP51)的亲和力变化。

GPCR靶向药物耐药:针对G蛋白偶联受体家族,分析其变异对药物结合的影响,常见于精神类及心血管药物。

免疫检查点抑制剂耐药:评估PD-1/PD-L1、CTLA-4等免疫检查点蛋白的变异或表达差异对抗体药物结合的影响。

激素疗法耐药:研究雌激素受体、雄激素受体等核受体配体结合域的突变对激素或拮抗剂结合能力的改变。

多药耐药(MDR)转运蛋白:直接分析P-gp、BCRP等外排转运蛋白与化疗药物或其抑制剂的结合特性。

表观遗传药物耐药:研究组蛋白去乙酰化酶(HDAC)、DNA甲基转移酶(DNMT)等表观遗传靶点与抑制剂的结合变异。

细胞因子/生长因子通路耐药:分析VEGF、TNF-α等生长因子或其受体突变对单抗类、融合蛋白类药物结合的干扰。

检测方法

直接结合法:将药物靶点蛋白固化在芯片表面,直接注入不同浓度的药物溶液,实时监测结合与解离过程。

捕获法:通过芯片表面的捕获分子(如抗体、链霉亲和素)固定带有标签的靶蛋白,提高蛋白活性与定向性。

抑制/竞争法:先将抑制剂或待测药物与靶蛋白在溶液中孵育,再注入芯片测量剩余结合能力,用于筛选低分子量化合物。

多循环动力学分析:在每个浓度分析后使用再生液恢复芯片表面,进行多个浓度梯度循环,获得高精度动力学数据。

单循环动力学分析:在单一进样循环中连续注入递增浓度的分析物,无需再生,减少表面损耗,加快实验速度。

浓度定量分析:利用已知浓度的标准品建立响应值-浓度标准曲线,从而定量样本中特定靶蛋白或生物标志物的含量。

表位分组/作图:通过连续或同时注入不同抗体,判断它们与靶蛋白的结合是否相互竞争,用于区分耐药相关的表位变异。

脂质体展示技术:将膜蛋白重构于脂质体上并固定于芯片,模拟天然磷脂双分子层环境,进行更生理化的结合分析。

细胞表面SPR检测:将完整活细胞直接固定或捕获在SPR芯片表面,实时监测药物与细胞表面受体的相互作用。

亲和力常数排名:通过高通量筛选模式,快速比较数百个候选分子与同一靶点的亲和力,用于耐药背景下新药优选。

检测仪器设备

SPR光学检测单元:仪器的核心,包括光源、棱镜或光栅、偏振器及高分辨率光电检测器,用于产生并检测SPR角变化。

微流体系统:由精密泵、阀门和微流通道组成,控制样品以稳定流速流经传感器芯片表面,确保结合事件的可控性。

传感器芯片:通常为镀有金膜的玻璃基片,金膜表面修饰有羧基、链霉亲和素等化学层,用于共价固定生物分子。

多通道检测池:允许同时平行进行多个独立实验(如参考通道校正、多靶点同步分析),提高通量和数据可靠性。

自动进样器:集成温控功能的样品盘,可实现无人值守的连续、多样品序列分析,适合高通量筛选和浓度梯度实验。

温控系统:精确控制样品和检测池的温度(通常4-40°C),因为温度显著影响分子结合动力学,实验需在恒温下进行。

数据采集与控制软件:控制仪器硬件运行,实时显示并记录传感器图谱(传感图),是实验操作和初始数据处理的中枢。

数据分析软件:内置多种动力学和亲和力拟合模型(如1:1 Langmuir结合、双价结合模型),用于从传感图提取动力学参数。

参考通道:芯片上的一个或多个通道未经固定配体或固定无关分子,用于扣除本体折射率变化、非特异性结合等背景信号。

芯片再生附件:提供温和的酸、碱或高盐溶液,用于在不损坏固定配体活性的前提下,解离结合的分析物,重复使用芯片。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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