[发明专利]一种分子间相互作用的测量方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种分子间相互作用的测量方法，特别适用于对生物大分子间，生物大分子与小分子间相互作用的测量。 

背景技术：

生物分子间以相互作用的方式传递信号、执行功能、输运物质等。深入了解分子间相互作用对理解生命现象，开发药物至关重要。结合常数是定量相互作用效果的参数。通常测量结合常数的方法包括毛细管电泳法，色谱法，核磁共振法，酶联免疫吸附分析法，石英晶体微天平法，表面等离子体共振法，等温滴定微量热法，微阵列芯片等方法。最近出现了将金纳米颗粒用于上述方法中以提高检测灵敏度。这些方法都是宏观水平上的分析方法，存在适用范围有限，试样消耗量大，测量时间长等缺点。单个纳米粒子水平上测量相互作用的方法尚未有报道。 

发明内容：

本发明的目的在于提供一种测量分子间相互作用的方法，解决单个粒子水平上不能测量分子间相互作用的问题。 

本发明的目的是以如下技术方案实现的：一种测量分子间相互作用的方法，以光学显微镜为成像平台，以光谱成像检测器为记录仪，以微流控芯片为样品驱动控制装置，以纳米粒子为检测对象，在单个纳米粒子水平上测量分子间相互作用体系的结合常数、结合位点个数；具体步骤如下： 

（1）将待测相互作用体系中的一方分子（简称A分子）连接在纳米粒子表面； 

（2）将纳米粒子固定在微流控芯片中，记录单个纳米粒子的LSPR光谱λ_AP； 

（3）将相互作用体系中的另一方分子（简称B分子）溶液以不同浓度依次分别通过纳米粒子，同时记录单个纳米粒子LSPR光谱λ； 

（4）以B分子浓度为横坐标，LSPR峰值差Δλ=λ-λ_AP为纵坐标做图，按照算法公式拟合该图即可得到A分子与B分子相互作用体系的结合常数，结合位点个数，最大LSPR峰值位移；单个纳米粒子的LSPR位移随B分子浓度的变化趋势与相互作用体系结合常数相关。 

所述光学显微镜成像平台是常规暗场显微镜、激光散射显微镜、LSPR显微镜、微型化显微镜； 

所述光谱成像检测记录仪是基于光栅的光谱成像仪、基于棱镜的光谱成像仪； 

所述纳米粒子材质是金属纳米粒子、金属参杂纳米粒子、半导体纳米粒子、高分子纳米粒子； 

所述纳米粒子形状是球形、棒形、梭形、三角形、星形、多边形及不规则形状； 

所述纳米粒子尺度在10nm－1000nm之间； 

所述分子间相互作用发生在DNA分子间、蛋白质分子与DNA分子间、蛋白质分子与蛋白质分子之间、蛋白质分子与糖分子之间、蛋白质分子与小分子之间、糖分子与DNA分子之间、糖分子与小分子之间； 

所述算法公式为Δλ=Δλmax([C0]nα/K+[C0]n)]]>

其中： 

Δλ为有B分子通过和无B分子通过时LSPR峰值差，Δλ=λ-λ_AP； 

Δλ_max为有B分子通过和无B分子通过时LSPR峰值差的最大值； 

α为结合了B分子的纳米粒子上A分子位点个数与未结合B分子的纳米粒子上A分子位点个数的比值； 

K为A分子与B分子的结合常数； 

n为A分子与B分子的结合位点个数； 

[C₀]为B分子浓度。 

所述拟合图为指数曲线，其线性区域内可以用来检测B分子浓度； 

所述结合常数范围在1.0×10³M^－1到1.0×10¹⁰M^－1之间。