纳米杆荧光传感
技术（switchSENSE® ）
动力学 – 亲和力 – 亲合力 – 构象变化
分子间相互作用及其他
纳米杆荧光传感技术（switchSENSE® ）是布鲁克heliX+生物传感器所采用的技术，它基于生物芯片，表面固定可定制的DNA纳米杠杆。多种检测模式可实现对生物分子的多参数表征，所有检测模式均基于附着在纳米杠杆上染料的荧光强度变化。荧光强度取决于染料的局部环境，以及染料与生物芯片淬灭金电极表面之间的距离。
检测参数
| 亲和力、亲合力（avidity） | Kd 、fM |
| 动力学 | kon、koff |
| 剂量效应 | EC/IC50 |
| 多特异性相互作用 | 双色检测 |
| 构象变化 | 折叠/解折叠 |
| 分析物诱导的构象变化 | |
| 相对尺寸变化 | |
| 三元复合物形成 | PROTACs三元与二元相互作用 、分子胶、二聚化 |
| 核酸酶活性 | kcat 、Kd |
芯片表面功能化
自地球上出现最初的生命形式以来，DNA双链就一直在成功地形成、分离并再次形成。37亿年后的今天，我们正利用DNA螺旋的形成原理，将分子快速固定在传感器点位上。抱歉让大家久等了，不过我们是想确保它能完美运行。
- 带DNA锚点的heliX®芯片
heliX® 芯片表面经修饰，带有共价结合的单链DNA锚定序列，这些序列经过优化，能以最高的特异性和稳定性结合适配体。 - 配体链，可更换
您感兴趣的分子（配体）通过 DNA 纳米杠杆固定在芯片表面，配体分子固定可通过直接共价偶联或标签捕获法实现。使用操作简便的偶联试剂盒即可轻松完成蛋白质与配体链的偶联。. - 适配体链，可更换
适配体链能为您提供最大的实验灵活性：您可以使用标准适配体链来进行结合分析，也可以选择长DNA折纸纳米结构来研究构象变化。荧光染料同样可替换。.
简便样品制备流程
将配体与配体链共价偶联（例如通过NHS），或使用即用型捕获试剂盒。.
全自动工作流
功能化和再生过程均以DNA为基础自动完成，因此无需摸索再生条件。.
表面密度控制
基于DNA的功能化技术可对芯片表面的配体密度实现精准控制。通过混合未携带配体的纳米杠杆或携带不同目标分子的纳米杠杆，能够调节配体密度以及两种配体的比例。
静态检测模式—荧光邻近传感
在静态检测模式下，利用荧光实时检测分子的结合与解离。向芯片的金表面施加恒定负电位，使DNA纳米杠杆保持直立状态。
分子结合会改变染料的局部环境，从而引发荧光变化（即荧光邻近感应）。当分子因缓冲液流动而解离时，这种荧光变化会恢复至初始状态。芯片表面可轻松再生，用于后续实验。
双色检测
heliX+ 生物传感器配备了4个单光子计数器，可实现最高的荧光灵敏度检测，同时也能对两种不同的荧光团进行检测。
因此，来自两种相互作用的两个独立信号可在同一时间、同一传感器位点上被检测。这为多种检测方法提供了可能，例如多重检测、双特异性分析物检测以及能量转移检测（如荧光共振能量转移）。
多重检测与实时参比
通过利用在同一传感器位点同时测量两种独立相互作用的可能性，可并行监测四个信号，从而实现对两种相互作用的实时同步参照，或在单次运行中对多达四种相互作用进行多重检测。
双色模式还可用于分析双特异性分析物（如双特异性抗体），有助于深入了解特定的二元亲和力以及二价结合的亲合力。
静态检测模式—用于酶活检测的表面能量转移
switchSENSE® 可用于测定聚合酶或逆转录酶等核酸修饰酶的结合、活性以及抑制作用。该检测方法采用一种名为“表面能量转移”的机制：当荧光物质靠近芯片的金表面时，其荧光会被淬灭。
荧光染料位于模板链的末端，在注入酶和核苷酸后，互补链得以合成。这使得当前的双链核酸变硬并伸展，增大了染料与淬灭金表面之间的距离，从而造成荧光的变化以实时监测着酶的活性。
荧光共振能量转移检测模式—多特异性分析物
双色检测法还可通过使用供体-受体荧光染料对，实现福斯特共振能量转移（FRET）实验。这种检测形式能为研究生物分子的结构重排提供独特见解，例如RNA二级结构与环化过程。
邻近检测—靶向蛋白质降解和三元复合物
利用DNA纳米技术进一步拓展了双色检测的应用场景。配备FRET荧光染料对的专用Y形DNA纳米结构可用于双特异性结合物三元相互作用的详细表征。该检测形式可用于筛选PROTACs和分子胶，或研究双特异性抗体的结合机制。
靶蛋白分别在该结构中Y臂的末端进行功能化，两臂分别使用互为FRET对的两个颜色标记。Y形结构会在小分子结合时闭合，随后形成的三元复合物将绿色供体染料与红色受体染料拉近至对FRET敏感的距离。红色荧光信号强度的变化与三元复合物形成的动力学直接相关。
借助heliX®生物传感器及其高灵敏度荧光共振能量转移（FRET）读数，可对双功能小分子进行高通量筛选与排序，并能区分三元复合物的二元亲和力与亲合力。
动态检测模式—动态表面能量转移
在动态检测模式下，DNA 纳米杠杆通过电驱动高频振荡。染料的荧光在靠近金表面时会被淬灭。因此，监测染料的荧光可以测量纳米杠杆的运动速度。
纳米杠杆测得的瞬时速度取决于附着分子的流体动力摩擦。因此，纳米杠杆向上运动的变化可用于确定配体的大小和形状。
更大的分子或导致分子扩张的构象变化会减慢运动速度，而更小的分子或分析物诱导的分子收缩则会提高运动速度。
switchSENSE® 应用
靶向蛋白降解
利用 switchSENSE® 技术与 DNA Y 型结构，攻克分析抑制或稳定蛋白质-蛋白质相互作用（PPIs）的小分子所面临的挑战。
多特异性结合分子
switchSENSE® 可实现对靶标表面密度的轻松且精准的控制，并能调整芯片上的特定靶标比例。这一特性搭配可选的双色模式与先进的DNA Y型结构，为从小分子、多肽到治疗性抗体等多特异性结合分子提供了广泛的应用场景。
DNA/RNA结合分子
其基于DNA的芯片设计使switchSENSE®非常适合用于研究DNA和RNA结合分子。灵活的检测设计除简单的结合动力学外，还能研究结合诱导的结构变化，如RNA环化和适配体折叠；此外，还能区分不同结合结构域对整体相互作用的贡献。
DNA/RNA结合分子
switchSENSE® 可对DNA或RNA结合分子进行全面的生物物理表征，以确定序列特异性，研究翻译后修饰的影响，并阐明转录或翻译调控机制。
核酸结构变化
在双色检测模式下使用FRET对荧光染料，switchSENSE®可用于实时追踪核酸的构象变化。研究人员能够量化结构重排的动力学，并解析不同结合结构域对相互作用的贡献。
序列突变筛选
核酸序列变异会对相互作用的分子产生重大影响，治疗性适配体或转录因子就是相关例子。switchSENSE® 提供了一种模块化的非共价修饰技术手段，可快速且经济高效地对突变文库进行筛选，用于先导化合物筛选、结合模式表征和序列优化研究。
构象变化
在动态检测模式下，switchSENSE® 可检测结合诱导的蛋白质构象变化，并能对目标蛋白质进行相对大小比较。
