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Análisis de interacción sin marcador

Técnicas de análisis de interacción sin marcador para el estudio directo de moléculas nativas, como las proteínas, sin el uso de sondas artificiales o marcadores

Los enfoques tradicionales basados en marcadores a menudo requieren etiquetas de componentes de bioensayo individuales para que sea posible su detección. Muchos bioensayos convencionales utilizan un ligante inmovilizado para capturar un analito diana de la solución, antes de emplear reactivos de detección especializados para analizar la interacción entre las dos moléculas. Entre los ejemplos de estos enfoques se incluyen el ensayo de inmunoabsorción ligado a enzimas (ELISA) o la citometría de flujo basada en microesferas. Los marcadores pueden alterar la estructura o la función de las biomoléculas y distorsionar los resultados experimentales. En algunos casos, pueden desactivar completamente la biomolécula que se está estudiando. Además, la unión no específica de los componentes del marcador con otros componentes del bioensayo puede producir una señal de fondo no deseada. Esto es especialmente problemático cuando se trabaja con muestras complejas como precipitado de cultivos celulares, suero o plasma. 

La detección de interacciones moleculares libre de marcadores presenta una alternativa atractiva a los enfoques tradicionales basados en etiquetas. La tecnología sin marcadores (también conocida como detección sin marcadores o percepción sin marcadores) utiliza biosensores basados en la impedancia o la óptica para medir los cambios que se producen cuando se une el analito a un ligante inmovilizado en una superficie biosensora. Este enfoque permite monitorizar la interacción en tiempo real sin manipulación artificial de los componentes individuales del ensayo.

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A continuación, obtenga una descripción general de cómo la tecnología sin marcadores (aquí, la innovadora tecnología de GCI de Creoptix®) difiere de las técnicas de bioensayo tradicionales.

¿Cuáles son las ventajas del análisis de interacción sin marcadores?

Las técnicas de análisis de interacción sin marcador se utilizan para el estudio directo de moléculas nativas. Generan datos biológicamente relevantes que permiten la comprensión de las interacciones moleculares sin utilizar sondas o marcadores artificiales y, por lo tanto, proporcionan datos que son más probables que reflejen el comportamiento natural de estas moléculas. Esto es clave para proporcionar un cúmulo sólido de conocimiento a fin de ayudar a desarrollar una buena comprensión de las relaciones de actividad de la estructura, la investigación central de enfermedades y para descubrir medicamentos seguros y eficaces.

Es importante destacar que la tecnología sin marcadores permite a los investigadores llevar a cabo análisis que simplemente no son posibles utilizando métodos convencionales que solo proporcionan resultados finales. Entre ellos se incluyen el análisis cinético y de afinidad, y la evaluación de la especificidad de la unión, que se habilitan mediante el análisis de interacción dinámico y en tiempo real que ofrece la monitorización sin marcadores.

¿Es el análisis de interacción sin marcador el adecuado para mi aplicación? 

Debido a que los aditivos comunes para las soluciones de proteínas pueden interferir en la detección de marcadores fluorescentes, los ensayos sin marcadores generalmente funcionan en la mayoría de los amortiguadores biológicos. Los métodos sin marcador también son deseables porque normalmente son compatibles con la detección en tiempo real. Las tecnologías sin marcadores son atractivas para los investigadores en una amplia gama de aplicaciones, como lo siguiente: investigación biológica, descubrimiento y desarrollo de fármacos bioterapéuticos y de moléculas pequeñas, estudios de inmunogenicidad y desarrollo de vacunas.

Actualmente hay disponibles varios enfoques libres de marcadores para la detección de interacciones biomoleculares. Estos incluyen el uso de biosensores ópticos, tales como GCI, difracción, microbalanza de cristal de cuarzo ymicrocalorimetría.

¿Qué soluciones de interacción sin marcador ofrece Malvern Panalytical? 

Malvern Panalytical ofrece los biosensores CREOPTIX®WAVE y WAVEdelta y los microcalorímetros MicroCal PEAQ-ITC y MicroCal PEAQ-DSC, que son instrumentos de análisis en solución sin marcadores potentes y bien establecidos. 

Los biosensores Creoptix® utilizan la tecnología GCI para establecer parámetros de reacción críticos como la constante de la tasa de asociación (ka), la constante de la tasa de disociación (kd) y la constante de disociación de equilibrio (KD) de las interacciones biomoleculares en tiempo real. Los datos resultantes llenos de información proporcionan conocimiento acerca de los procesos biológicos y los mecanismos que impulsan las interacciones intramoleculares e intermoleculares. Esta tecnología sin marcadores permite inmovilizar ligantes nativos en una superficie biosensora. 

Los MicroCal PEAQ- ITC pueden detectar la asociación y disociación de complejos moleculares mediante la medición de cambios en el calor liberado o absorbido cuando interactúan las moléculas. Los datos resultantes llenos de información proporcionan conocimiento acerca de los procesos biológicos y los mecanismos que impulsan las interacciones intramoleculares e intermoleculares.  

El MicroCal PEAQ-DSC puede detectar los cambios de calor que ocurren cuando una macromolécula, como una proteína o un ácido nucleico, se deshace o se disocia una micela liposomal. Esto se utiliza a menudo a fin de encontrar condiciones estabilizadoras para los productos biológicos, en el desarrollo de ensayos para la detección de fármacos y la caracterización de proteínas, y para el desarrollo de vacunas.

WAVEsystem

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Instrumentos bioanalíticos de última generación para el descubrimiento de fármacos y las ciencias biológicas, tanto para la investigación industrial como académica

Rango de equipos MicroCal DSC

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Análisis de referencia de estabilidad de proteínas para un ambiente regulado

Rango de equipos MicroCal ITC

Rango de equipos MicroCal ITC

Determina los parámetros de enlace de las biomoléculas en un solo análisis

Tipo de medición
Análisis libre de etiquetas
Tecnología
Grating-coupled interferometry (GCI)
Calorimetría de barrido diferencial (DSC)
Calorimetría de titulación isotérmica (ITC)