无标记高通量生物分子相互作用检测平台
生物分子之间的相互作用是生命活动的基础，研究生物分子之间相互作用可以阐明生物反应的机理，揭示生命现象的本质。我们基于生物芯片和无标记光学检测手段，建立了生物分子相互作用检测平台，该平台具有如下优势：
无标记：无需标记任何生物样品，避免样品标记对相互作用的影响；
高通量：能够同时检测
~2万个生物分子相互作用；
实时动力学测量：同时测量
~2万个亲和力等动力学参数；
样品需求量少：仅需nL溶液点印芯片，1 mL溶液用于相互作用；
价格低：使用普通载玻片制备生物芯片，耗材成本低。
该平台能够检测包括小分子、DNA、多肽、糖、蛋白质、病毒、细菌等在内的各种生物样品，在高通量药物筛选、规模抗体筛选、生物标记物的寻找、食品安全与质量检测等应用领域都有广阔的应用前景。欢迎合作！
高通量生物分子互作平台简介
一、生物芯片
生物芯片，将大量的生物分子以规则的形式固定在固体表面上，形成二维分子阵列，厘米见方的芯片能够容纳成千上万种不同的生物分子，具有高通量的突出优势，其效率是传统检测方法的成百上千倍。采用氨基修饰的基片和异氰酸酯修饰的基片，可以制备高质量的蛋白芯片1和小分子芯片2。
小分子芯片
二、斜入射光反射（OI-RD）无标记芯片检测技术
OI-RD是一种特殊形式的椭偏仪，通过测量基片表面的薄膜厚度的信息，无标记检测生物分子之间的相互作用。采用聚焦光束和二维扫描的方式，能够对面积为5 cm * 2 cm的芯片进行检测。基于OI-RD技术和生物芯片的生物分子相互作用平台，具有高通量、无标记、实时动力学检测等突出优点3。
OI-RD技术的示意图
三、典型应用：
1.高通量药物筛选
采用小分子芯片和OI-RD无标记芯片检测技术，我们筛选找到了自噬小体绑定化合物（ATTEC），能够将致病蛋白与自噬关键蛋白LC3绑定在一起，将致病蛋白送入自噬小体进行降解，从而进行疾病治疗。基于自噬小体绑定化合物降解蛋白是一种药物研发的原创新概念，将为亨廷顿疾病的治疗带来希望。相关研究发表于Nature, 575, 203, 2019，并入选年度十大论文4。
自噬小体绑定化合物降解蛋白示意
高通量筛选平台发现自噬小体绑定化合物
研究工作发表于Nature，并入选十大论文
2.生物分子相互作用
采用蛋白芯片研究环鸟腺苷酸合成酶（cGAS）与多肽等分子间的相互作用，为阐明cGAS具有促癌风险提供了直接证据，为抗肿瘤研究提供了新型重要靶点。相关研究发表于Nature, 563, 131, 2008（合作者）5。
cGAS与多肽分子间相互作用
3.病毒检测
使用多糖芯片，研究流感病毒与多糖的相互作用，阐明了流感病毒的结合图谱，明确了多糖与流感病毒间结合的亲和力常数，相关研究成果发表于Biomolecules期刊6。
流感病毒与多糖的结合图谱
1. Guo, X. X., Deng, Y. H., Zhu, C. G., Cai, J. L., Zhu, X. D., Landry, J. P., Zheng, F. Y., Cheng, X. J. & Fei, Y. Y. Characterization of protein expression levels with label-free detected reverse phase protein arrays. Anal. Biochem. 509, 67-72, (2016).
2. Zhu, C. G., Zhu, X. D., Landry, J. P., Cui, Z. M., Li, Q. F., Dang, Y. J., Lan, M., Zheng, F. Y. & Fei, Y. Y. Developing an efficient and general strategy for immobilization of small molecules onto microarrays using isocyanate chemistry. Sensors 16, 378, (2016).
3. Fei, Y. Y., Landry, J. P., Sun, Y. S., Zhu, X. D., Luo, J. T., Wang, X. B. & Lam, K. S. A novel high-throughput scanning microscope for label-free detection of protein and small-molecule chemical microarrays. Rev. Sci. Instrum. 79, 013708, (2008).
4. Li, Z., Wang, C., Wang, Z., Zhu, C., Li, J., Sha, T., Ma, L., Gao, C., Yang, Y., Sun, Y., Wang, J., Sun, X., Lu, C., Difiglia, M., Mei, Y., Ding, C., Luo, S., Dang, Y., Ding, Y., Fei, Y. & Lu, B. Allele-selective lowering of mutant HTT protein by HTT-LC3 linker compounds. Nature 575, 203-209, (2019).
5. Liu, H. P., Zhang, H. P., Wu, X. Y., Ma, D. P., Wu, J. H., Wang, L., Jiang, Y., Fei, Y. Y., Zhu, C. G., Tan, R., Jungblut, P., Pei, G., Dorhoi, A., Yan, Q. L., Zhang, F., Zheng, R. J., Liu, S. Y., Liang, H. J., Liu, Z. H., Yang, H., Chen, J. X., Wang, P., Tang, T. Q., Peng, W. X., Hu, Z. S., Xu, Z., Huang, X. C., Wang, J., Li, H. H., Zhou, Y. L., Liu, F., Yan, D. P., Kaufmann, S. H. E., Chen, C., Mao, Z. Y. & Ge, B. X. Nuclear cGAS suppresses DNA repair and promotes tumorigenesis. Nature 563, 131-+, (2018).
6. Fei, Y. Y., Sun, Y. S., Li, Y. H., Yu, H., Lau, K., Landry, J., Luo, Z., Baumgarth, N., Chen, X. & Zhu, X. D. Characterization of receptor binding profiles of influenza A viruses using an ellipsometry-based label-free glycan microarray assay platform. Biomolecules 5, 1480-1489, (2015).