Fortebio分子相互作用仪课件.ppt

1、Octet生物分子相互作用系统生物分子相互作用系统ForteBio Inc.2004年由华人物理学家创立,2009年开始在中国销售专利的生物膜干涉 Bio-Layer Interferometry(BLI)技术总部在美国硅谷全球超过350个用户，中国14个用户全球第二的专业非标记技术厂商SDi 2010 Market Report survey成长最快速的非标记技术公司 公司发展的远景：成为每个实验室都能拥有的分子互作系统专业的服务在中国有2名硬件工程师，3名应用工程师除了提供批量生产的生物传感器以外，还可以为用户定制传感器提供实验方法开发和优化服务国内用户名单军事医学科学院 2台Novo N

2、ordisc中国研发中心中国生物制品药品检定所神州细胞工程有限公司中科院武汉病毒所厦门大学天津商业大学上海药明康德新药开发有限公司GSK中国研发中心Novartis中国研发中心上海旭华生物科技有限公司江苏太平洋美诺克生物药业有限公司江苏泰康生物医药有限公司 实时检测，非标记的生物分子互作检测平台Octet 可分析多种生物分子间的相互作用CellsBacteriaVirusIgMIgAIgG,IgD,IgEAntibody FragmentsProteinsPeptidesNucleotides(DNA)Small MoleculesAtoms200 nm1000 nm0.1 nm11,0001

3、00,0001,000,00075 nm150MWSize7 nm1 nmBacteriaVirusAntibody-AntigenReceptor-LigandDNA-DNA DNA-ProteinAntibody Fragment-AntigenAntigen Fusion ProteinAntibody-PeptideMultiple Antibody PairingsAntibody-Small MoleculeProtein-Small MoleculeCurrent Octet assays within blue area0.00010.00100.01000.10001.000

4、00.010.11101001000亲和力测定亲和力测定 Binding KD On and off rates Rank order 结合特异性结合特异性 Yes/No kinetic screening Epitope binning/mapping蛋白质浓度定量（混合物）蛋白质浓度定量（混合物）Picogram to milligram dynamic range Contaminant testingOctet系统可提供的数据Octet Solution for Drug DevelopmentWide Fit Within Discovery and Development Proc

5、essLead CharacterizationScreeningPreclinical and ClinicalManufacturingand QCAssay developmentExpression monitoringClone selection andrankingEpitope mappingSmall molecule or ligand screeningKinetic screening of hybridomasSecondary hit confirmationAffinity measurementOn and off-ratesBinding affinity r

6、ankingKinetic profiling of immunotherapeuticsRapid concentrationmeasurementsImmunogenicity21CFR CompliantProduction monitoringProcess optimizationProtein and small molecule therapeuticsFast and accurate concentration measurementsResearchOctet 系统和特点Octet 系统的优点更高的通量更高的通量,更快的实验流程更快的实验流程8-16个样品同时检测，是非标记

7、技术中通量最高的15-30分钟可以完成96个样品的分析没有溶液控制系统，不需要清洗和维护流路，直接开始读取数据操作简单操作简单适应多用户的情况，经过半天的培训就可以操作和使用不需要特别优化实验条件，传感器是抛弃式的更宽的应用范围更宽的应用范围直接检测粗制的样品，甚至是样品中存在不溶解的成分耐受各种溶液环境，只有结合到传感器表面的分子才会被检测病毒颗粒等大分子样品也能得到动力学结果检测共价键结合的样品更低使用和维护的成本更低使用和维护的成本 相对其他的非标记检测系统，耗材的成本低 系统稳定，未来的使用和维护成本也低传感器种类传感器种类12种种ApplicationSensor TypeRegen

8、eration QuantitationAnti-Human IgG FcAnti-Murine IgG(Fab)2Protein A/G/LStreptavidin(SA)Anti-Penta-HIS(HIS)YesYesYesYesKineticsStreptavidin(SA)Super Streptavidin(SSA)Amine Reactive(AR)Aminopropylsilane(APS)Anti-hIgG Fc Capture Surface(AHC)Anti-mouse Capture SurfaceYesYesYesYesYesKitsDip and Read Immu

9、nogenicity KitDip and Read Residual Protein A Detection KitNoNo可以根据用户的应用设计传感器可以根据用户的应用设计传感器为目前种类最多的供应商传感器可再生使用传感器可再生使用ADA IDCycle#nm ShiftMab#2 10.7049Mab#2 20.7435Mab#2 30.7431Mab#2 40.7822Mab#2 50.7702Mab#2 60.6712Mab#2 70.7221Mab#2 80.7654Mab#2 90.7515Mab#2 100.7729Streptavidin(SA)sensor 表面固定了生物素

10、化的蛋白质药物10%的猴血清样品，含有抗该药物的抗体可同时平行优化8种传感器再生条件每个传感器表面结合抗体以后进行再生，如此反复10次由于8个传感器上的数据可以同时检测，因此3分钟内就可以得到8个数据最终每个样品的检测成本仅为4元人民币Avg.nm Shift0.7427StDev0.0346%CV4.7%Regeneration solution=1mM HClOctet 产品简介Octet Instruments5种型号-Octet QK,Octet Qke,Octet RED,Octet QK384,Octet RED 384使用通用的样品板(96 and 384 well)没有流路系统

11、 样品经过检测后，仍然留在原处，可以回收再使用Biosensors浸入样品即检测，1至16个样品可以同时检测10种传感器可供选择，分析不同种类的样品传感器为抛弃式设计，既可以检测共价键结合的样品 也可以再生使用Software and computer常用实验方法已经预制在模板中不需要单独购买软件Validation options经过验证,提供IQOQ服务,符合美国FDA CFR Part 11 标准Octet System SpecificationsOctet QKOctet QKeOctet QK384Octet RED96Octet RED384Molecular Weight Ra

12、nge 10,000 D 5000 D 5000 D 150 D 150 DData Acquisition Rate0.6 Hz0.3 Hz or 0.6 Hz0.3 Hz or 0.6 Hz2,5,or 10 Hz2,5,or 10 Hz#Spectrometers112816#Channels per Read1-81-81-161-81-16Microplate Positions11212Biosensor RerackingNoYesYesYesYesRobot CompatibleNoNoYesNoYesMicroplate Formats96,96 HA96,96 HA96/9

13、6HA 384/384TW9696/96HA 384/384TWMinimum Sample Volume80 L per well80 L per well40 L per well180 L per well40 L per wellAffinity range(approximate)0.1 mM to0.1 nM0.1 mM to0.1 nM0.1 mM to0.1 nM1 mM to10 pM1 mM to10 pMSample UsageNon-destructive and recoverableTemperature Control4C above ambient to 40C

14、21 CFR Part 11 ComplianceAvailable as option for all systems96 HA96 well microplate with half-area well size384 TWForteBio 384 tilted-well microplateOctet 384 系统的优点 兼容兼容96孔板和孔板和384孔板孔板 更高的通量,更少的样品消耗 最小体积只要40ul 16通道同时检测，让所需通道同时检测，让所需 实验时间更短实验时间更短 两个样品板位置两个样品板位置 更多的实验方案 一次连续分析更多样品 全自动化解决方案全自动化解决方案 可与多

15、种液体工作站连接Octet 全自动功能Automated door and plate stageWorks with articulated arm and track-style robotic systemsPlate stage presents the biosensor tray,sample and reagent plates for robotOctet software has automation hooks enabled to interact with robot softwareOctet“96”系统的内部系统的内部 自动化的传感器移动自动化的传感器移动样品一直保

16、留在微孔板内，是不破坏样品的检测样品一直保留在微孔板内，是不破坏样品的检测“浸入浸入”式检测，检测快式检测，检测快8通道同时检测，一次可检测多个样品通道同时检测，一次可检测多个样品Octet 384 系统的内部系统的内部两个微孔板的位置，一次可连续分析更多的样品每个微孔板独立使用，即可以是96孔板，也可以是384孔板。即可以同时使用一块96孔板+384孔板根据实验步骤设定将传感器在样品板的不同位置移动当生物分子结合到传感器表面就形成了一层生物膜当生物分子结合到传感器表面就形成了一层生物膜生物膜对透过传感器的光的波形造成干涉现象生物膜对透过传感器的光的波形造成干涉现象干涉现象以相位移动的方式被检

17、测，从而可以检测结合干涉现象以相位移动的方式被检测，从而可以检测结合到传感器分子数量的变化到传感器分子数量的变化生物膜光干涉技术生物膜光干涉技术Bio-Layer Interferometry(BLI)Y=Y0+Ae-kd*t Y=Y0+A(1-e-kobs*t)kobs kdConc Ag(M)ka=Ab+Ag ComplexkakdKD=kdka For simple 1:1 binding:ka=rate of association or“on-rate”kd=rate of disassociation or“off-rate”Non-linear curve fit of data

18、 生物分子结合动力学生物分子结合动力学BufferLigand-BiotinProtein of InterestBinding(nm)Time BaselineLoadingBaselineAssociationDissociation8-16 个样品可以被同时平行检测检测数据被事实记录实验方法可根据用户的要求来设计动力学和亲和力由软件分析得到Octet BiosensorsOctet 系统测定动力学的工作流程系统测定动力学的工作流程Octet RED进行蛋白质浓度测定的工作流程StandardsTestSamplesBinding(nm)Time(sec)Binding RateConce

19、ntration利用标准品在不同浓度时结合速率的差异来定量样品的浓度15-30分钟可以分析各样品标准曲线可以重复使用病毒颗粒等其他样品也可定量Octet Biosensors120Octet 软件 可灵活输出各种格式，Excel表，JEPG格式等 动力学分析直接得到ka,kd and KD 结果 浓度分析直接得到，ug/ml,ng/ml等浓度计算结果051015202530354045502006200720082009YTD2010Publications Citing Octet PlatformPublications and PatentsPeer-Reviewed Publicati

20、ons快速增长的文献发表数量快速增长的文献发表数量从从2005年底有第一个用户，到年底有第一个用户，到2010年有超过年有超过100多篇文献的发表多篇文献的发表Multiple Systems at Top Pharma and Biotech Octet Academic and Government Customers Center for Disease ControlEmory UniversityErasmus Medical CenterFachhochschule Nordwestschweiz BaselFlorida Gulf Coast UniversityInstitut

21、e of Basic Medical Sciences AcademyInternational AIDS Vaccine InstituteJeonnam InstituteKagoshima UniversityKennesaw State UniversityKorea UniversityNIHPenn State UniversityScripps FloridaSt.Jude UniversityStanford UniversityTexas A&M UniversityTU DarmstadtUniversitt WrzburgUniversity of CambridgeUn

22、iversity of FloridaUniversity of South FloridaUniversity of MichiganUniversity of Pittsburgh Cancer InstituteUpstate Medical CollegeMD Anderson Cancer CenterVan Andel InstituteVanderbilt UniversityVienna Institute of BiotechnologyXiamen UniversityStudy Liposomes and Virus Like ParticalesMutant 2 Ful

23、l AnalysisWith 3 ConcScreening(20nM only in duplicate)ka(1/Ms)2.56E+052.73E+05kd(1/M)2.41E-052.59E-05Kd(M)9.41E-119.49E-11Mutant 1 Full AnalysisWith 3 ConcScreening(20nM only in duplicate)ka(1/Ms)2.84E+053.21E+05kd(1/M)8.59E-059.46E-05Kd(M)3.02E-102.95E-10Easily Determine Full Kinetics Characterizat

24、ionData provided by GenitopeMatrix BufferKaKdKD50%Plasma5.20E67.91E-61.52E-12PBS4.39E66.63E-61.51E-12Octet QK Association1500 ng/mL Ag 1130 ng/mL Ag760 ng/mL Ag390 ng/mL Ag205 ng/mL Ag113 ng/mL Ag20 ng/mL AgTest Kinetics of Ab/Ag interaction Directly in PlasmaWhat are Liposomes/VLPs?Liposomes(virus

25、like particles-VLPs)are tiny“bubbles”(vesicles)made out of the same material as the cell membrane.They are not naturally occurring.They are made of phospholipids,with a hydrophilic(water-soluble)head,and hydrophobic(lipid-soluble)tail Size varies,typically from 10-150 nm in diameterExample Workflow

26、to study VLPs on the OctetData analysis flexible to accommodate inverted and non-inverted dataDonkey anti-mouse antibody binding Mouse Anti-CXCR4 antibody captured on lipoparticle-displayed CXCR4(data flipped for analysis)Donkey anti-mouse antibody binding Mouse Anti-CXCR4 antibody captured Fab on t

27、he sensor小分子化合物与药靶的结合Furosemide(MW 330D)Acetazolimide(MW 222D)Sulpiride(MW 341D)Each compound run in a titration series of 5 concentrations in duplicate.All data from one walk away runIgG expressed in E.coli,monitored by OctetOctet 直接分析混合样品，完全没有干扰上清液与细胞裂解液的检测结果是一致的！OctetCentrifugedOctetCrude0 g/ml0

28、g/ml280 g/ml281 g/ml42 g/ml47 g/ml323 g/ml327 g/ml132 g/ml130 g/ml耗材成本实验成本 定量实验每个数据点4-5元人民币 动力学实验，测定一组亲和力和结合速率常数80-120元人民币耗材主要是传感器和96孔板 维护成本 接近于零总结:Octet 系统的优点更高的通量更高的通量,更快的实验流程更快的实验流程8-16个样品同时检测，是非标记技术中通量最高的15-30分钟可以完成96个样品的分析没有溶液控制系统，不需要清洗和维护流路，直接开始读取数据操作简单操作简单适应多用户的情况，经过半天的培训就可以操作和使用不需要特别优化实验条件，传感器是抛弃式的更宽的应用范围更宽的应用范围直接检测粗制的样品，甚至是样品中存在不溶解的成分耐受各种溶液环境，只有结合到传感器表面的分子才会被检测病毒颗粒等大分子样品也能得到动力学结果检测共价键结合的样品更低使用和维护的成本更低使用和维护的成本 相对其他的非标记检测系统，耗材的成本低 系统稳定，未来的使用和维护成本也低Thanks！