Comparaison entre l'interférométrie biocouche (BLI), la résonance plasmonique de surface (SPR) et l'interférométrie couplée à un réseau (GCI)

L'interférométrie biocouche (BLI) est une technologie optique, basée sur la surface et sans marquage. Contrairement à d'autres technologies de biocapteurs, la technologie BLI ne fonctionne pas avec un flux microfluidique, mais par immersion des pointes des capteurs dans l'échantillon/le tampon. La lumière réfléchie par la pointe d'une fibre optique présente un déphasage qui dépend de l'indice de réfraction à proximité de la surface de la pointe. La lumière réfléchie interfère avec la lumière réfléchie par une surface de référence interne.

En utilisant la lumière blanche comme source, un schéma d'interférence spectrale est enregistré et comprend des informations sur l'indice de réfraction près de la surface de la pointe. Lorsque les biomolécules se lient à la surface de la biocouche immergée dans la solution expérimentale (un échantillon, par exemple), le profil de l'indice de réfraction et donc le schéma spectral changent.

Avantages

• Facilité d'utilisation
• Pratiquement sans obstruction pour les échantillons complexes et collants
• Effets volumiques réduits grâce aux pointes de référence

Inconvénients

• Les capteurs sont beaucoup moins sensibles que les capteurs SPR et GCI
• Précision limitée lors de la détermination des paramètres cinétiques
• Capacité limitée pour mesurer les liens serrés et les taux d'association rapides ; mesures limitées par la diffusion
• Capacité limitée pour mesurer les taux de dissociation rapides

La résonance plasmonique de surface (SPR) est une autre méthode d'analyse optique, sans marquage. Il s'agit de l'une des premières technologies sans marquage basées sur la surface. Elle détecte les variations de l'indice de réfraction causées par les interactions moléculaires dans un champ évanescent à proximité de la surface d'un capteur.

Dans ces capteurs, un film métallique sur un support en verre est éclairé par une lumière d'une longueur d'onde spécifique. À un angle précis, en fonction de l'indice de réfraction à proximité de la surface, les plasmons de surface sont activés. Comme cette énergie manque dans le faisceau lumineux réfléchi, un creux d'intensité se forme lors de la projection sur le capteur.

En déterminant la position du creux en temps réel, la technologie SPR mesure les variations de l'indice de réfraction sur la surface métallique. Les solutions contenant l'analyte sont injectées à l'aide de microcanaux, et au moins une cellule de circulation de référence est utilisée pour éliminer les effets volumiques. 

Avantages

• Les cellules de circulation de référence éliminent les effets volumiques
• Peut mesurer des liens serrés et des taux d'association rapides

Inconvénients

• Détection limitée des transitions les plus rapides en raison de l'utilisation de cellules de circulation en série
• La technologie microfluidique traditionnelle nécessite une maintenance importante en raison de l'obstruction
• Capacité limitée pour mesurer les taux de dissociation rapides

Basée sur l'interférométrie à guide d'ondes (autre méthode optique sans marquage), l'interférométrie couplée à un réseau (GCI) peut surveiller et caractériser les interactions moléculaires en temps réel, en déterminant les paramètres de vitesse cinétique, les constantes d'affinité et les concentrations des molécules d'analyte qui interagissent avec un ligand immobilisé.

Dans l'interférométrie à guide d'ondes, les variations de l'indice de réfraction sont mesurées dans le champ évanescent d'un guide d'ondes à proximité de la surface d'un capteur. Ces variations entraînent également un changement de la phase lumineuse. La lumière traverse le guide d'ondes, créant ainsi une onde évanescente qui s'étend sur toute la longueur de la surface du capteur. Les changements de phase sont affichés par interférométrie. La technologie GCI de Creoptix reprend les avantages de l'interférométrie à guide d'ondes et élimine les problèmes classiques d'alignement :

Avantages

• Sensibilité primaire élevée pour l'analyse des interactions sans marquage
• Microfluidique sans obstruction  
• Peut mesurer des liens serrés et des taux d'association rapides
• Peut mesurer la cinétique avec des taux de dissociation rapides

La meilleure technique d'interaction biomoléculaire dépend de l'application et des objectifs de l'utilisateur. Ci-dessous, vous trouverez une comparaison de ces trois techniques concernant quatre exigences clés : une large gamme d'applications, la mesure des liens les plus faibles, la mesure des liens les plus serrés et une maintenance réduite du système.