在生物医药研发与生命科学研究中,分子间相互作用是决定靶点验证、药物筛选、抗体评价成败的核心数据。传统检测依赖标记、只能测终点、易干扰分子天然活性,而SPR技术以无标记、实时、定量的核心优势,成为行业公认的权威检测方案。
一、SPR到底是什么
表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)是基于光学物理原理的生物传感技术。在传感芯片表面固定目标分子,当待测物流过并与之结合,芯片表面折射率与质量发生微小变化,通过偏振光共振角偏移实现实时信号采集,全程无需荧光、酶、放射性等标记处理。
二、SPR的核心技术价值
1.无标记检测,还原真实分子行为
不修饰、不标记,避免改变分子构象与活性,尤其适合蛋白、抗体、小分子、核酸、多肽等脆弱样品。
2.实时动态监测,完整记录结合-解离全过程
从接触到结合再到解离,连续采集信号,可捕捉瞬时互作与弱结合,终点法无法实现。
3.高灵敏度,微量样品即可检测
可检出皮克级质量变化,样本消耗量低至纳克/微克级,适合珍贵样本与稀缺天然产物。
4.可重复、可定量、结果可靠
芯片可多次再生,数据重复性好;动力学参数客观可溯源,已被2020版《中国药典》收录,为药物研发与质量控制提供法定依据。
三、SPR在文献中的应用
《Chinese herbal compounds against SARS-CoV-2: Puerarin and quercetin impair the binding of viral S-protein to ACE2 receptor》发表于《Journal of Biomolecular Structure and Dynamics》,期刊为中科院生物学大类3区、生物物理小类3区,2020年影响因子约3.31,近年影响因子在2.7~4.4之间。文中主要采用表面等离子体共振(SPR)技术,验证葛根素与槲皮素对ACE2受体的直接结合能力,通过竞争性结合实验检测其阻断新冠病毒S蛋白与ACE2受体结合的效果,并证实槲皮素可同时结合ACE2与S蛋白RBD区,实现无标记实时动态监测分子互作并量化抑制效率,最终明确两种中药单体化合物可通过阻断S蛋白‑ACE2结合抑制新冠病毒入侵,为中药抗新冠提供实验依据。

四、SPR主流应用场景
SPR技术作为一种高灵敏度、无标记的实时分子相互作用检测技术,已在多个领域展现出广泛的应用价值。在药物研发领域,该技术贯穿全流程:从靶点验证阶段确认蛋白与小分子或抗体的结合特异性,到候选药物筛选阶段快速识别高亲和力、慢解离的分子,再到抗体药物研发中测定亲和力动力学参数以支持人源化改造,以及作为关键质量属性(CQA)用于生物药的质量控制,显著提升了研发效率并降低了成本。在基础生物医学研究中,SPR是解析分子机制的核心工具,可用于研究信号通路中的蛋白-蛋白、蛋白-核酸相互作用,揭示病毒与宿主受体的结合特性,以及阐明酶的催化机制,为抗病毒药物和酶抑制剂研发提供理论基础。在疾病诊断与生物标志物检测方面,凭借其高灵敏度和快速检测优势,SPR能够检测血液或体液中的肿瘤标志物、自身抗体及病原体抗原,支持开发即时检测(POCT)产品,实现传染病和心血管疾病的现场快速诊断。此外,在食品安全与环境监测领域,该技术还可用于检测农药残留、兽药残留、致病菌以及重金属离子、有机污染物等,成为保障公共健康和环境安全的快速检测“哨兵”。
五、舍为斯生物—专业SPR技术服务,助力您的科研与研发
作为专注于生物科技领域的技术服务公司,舍为斯生物拥有成熟的SPR检测平台和专业的技术团队,为科研机构、药企提供全方位的SPR技术服务。
1. 分子相互作用动力学检测:精准测定蛋白-蛋白、蛋白-小分子、蛋白-核酸等各类分子的ka、kd、KD参数。
2. 药物筛选与亲和力评估:为抗体药物、小分子药物研发提供候选分子筛选、亲和力成熟评估服务。
3. 方法学建立与优化:根据客户的样品特性,定制专属的SPR检测方法,优化实验条件,保障检测结果的可靠性。
4. 数据解读与技术支持:提供专业的数据分析、结果解读,为客户的科研论文、研发项目提供技术支撑。
无论您是基础科研领域的研究者,还是药物研发领域的从业者,舍为斯生物都能为您提供精准、高效、可靠的SPR技术服务,助力您的科研突破与研发成功。
参考文献:
[1] Boyu P, Senbiao F, Ju Z, et al. Chinese herbal compounds against SARS-CoV-2: puerarin and quercetin impair the binding of viral S-protein to ACE2 receptor[J]. Computational and structural biotechnology journal, 2020, 18: 3518-3527.
[2] Silvia B. Surface Plasmon Resonance technology to assess biological interactions[J]. Insights in Biology and Medicine, 2017, 1(1): 039-044.