圓二色性光譜有哪些優(yōu)勢和局限？檢測技術(shù)服務詳情介紹

圓二色性光譜（Circular Dichroism, CD）作為研究生物大分子構(gòu)象的光譜技術(shù)，因其操作簡便、數(shù)據(jù)直觀，在結(jié)構(gòu)生物學和生物物理學領(lǐng)域中被廣泛應用。尤其是在dànbáizhì、核酸等手性分子的二級結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)象變化監(jiān)測以及分子間相互作用研究中，CD光譜是一種bùkětìdài的技術(shù)手段。然而，正如所有實驗技術(shù)一樣，CD光譜既有其顯著優(yōu)勢，也存在一定的局限性。

一、圓二色性光譜的基本原理

圓二色性光譜是基于手性分子對左旋和右旋圓偏振光吸收差異的光譜分析技術(shù)。手性分子在與偏振光相互作用時會表現(xiàn)出不同程度的吸收，從而在近紫外或遠紫外區(qū)域產(chǎn)生特征性信號。通過對這些信號的解析，科研人員可以獲得目標分子的二級結(jié)構(gòu)信息，例如α-螺旋、β-折疊、無規(guī)卷曲等構(gòu)象比例。

二、圓二色性光譜的優(yōu)勢

1、快速、低樣品消耗的結(jié)構(gòu)分析工具

CD光譜zuì突出的優(yōu)勢之一是其快速獲取結(jié)構(gòu)信息的能力。與X射線晶體學或冷凍電鏡相比，CD實驗不需要復雜的樣品制備或長時間的數(shù)據(jù)采集，只需將樣品溶于緩沖液中即可直接上機檢測。這一點在初步篩選dànbáizhì構(gòu)象、驗證表達蛋白折疊狀態(tài)或監(jiān)測結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變化時尤為重要。同時，CD光譜的樣品用量極低，通常僅需幾十微克dànbáizhì即可完成一次實驗，對于樣品產(chǎn)量有限或純化難度大的項目jíjù吸引力。

2、動態(tài)監(jiān)測構(gòu)象變化

CD光譜的另一個顯著優(yōu)勢在于其實時監(jiān)測能力。由于CD數(shù)據(jù)采集速度快，研究人員可以在不同時間點或不同處理條件下獲取樣品的結(jié)構(gòu)變化曲線。這種特性特別適合用來研究溫度變性、pH誘導的構(gòu)象改變，或小分子結(jié)合導致的dànbáizhì結(jié)構(gòu)重塑過程。與紅外光譜相比，CD對水的吸收影響較小，因而可以在生理緩沖液中直接進行實驗，無需脫鹽或更換溶劑，從而更真實地反映分子在接近天然狀態(tài)下的行為。

3、適用于無晶體或非結(jié)構(gòu)解析級別樣品

對于難以結(jié)晶的dànbáizhì、含有無序區(qū)域的分子或動態(tài)復合體，CD光譜可以在溶液狀態(tài)下進行測量，不依賴晶體或高分辨率樣品。這使其成為結(jié)構(gòu)生物學早期階段的重要補充工具，可為后續(xù)結(jié)構(gòu)解析和功能研究提供方向性指導。

4、可用于定量分析二級結(jié)構(gòu)構(gòu)成

通過與已知標準曲線的比對，CD光譜可以實現(xiàn)對dànbáizhì二級結(jié)構(gòu)構(gòu)成的半定量計算。結(jié)合現(xiàn)代算法（如CDPro、BeStSel等），科研人員可以較為準確地推測目標蛋白中α-螺旋、β-折疊等構(gòu)象的比例，為結(jié)構(gòu)-功能關(guān)系分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

二、圓二色性光譜的局限

1、空間分辨率低，難以獲取精細結(jié)構(gòu)信息

CD光譜雖然能提供整體結(jié)構(gòu)趨勢，但其分辨率有限，難以像X射線晶體學或冷凍電鏡那樣獲得原子級別的結(jié)構(gòu)信息。它無法解析單個氨基酸的位置或識別復雜的三維構(gòu)象細節(jié)，因此不能作為結(jié)構(gòu)解析的wéiyī手段。此外，不同類型的二級結(jié)構(gòu)可能在CD光譜中產(chǎn)生相似的信號，導致解釋結(jié)果存在一定的不確定性。例如，右手α-螺旋和某些環(huán)狀肽段可能在遠紫外區(qū)域表現(xiàn)出類似的雙峰吸收特征，增加了結(jié)構(gòu)判定的難度。

2、數(shù)據(jù)易受外界因素干擾

CD信號非常敏感，容易受到實驗條件的影響。例如，緩沖液的選擇、樣品濃度、離子強度、溫度以及雜質(zhì)的存在都可能顯著改變光譜結(jié)果。某些常用的緩沖體系（如Tris、DTT）在遠紫外區(qū)域具有強烈吸收，會干擾CD數(shù)據(jù)采集。此外，高濃度樣品可能導致光程過短、吸收過強等問題，影響信號穩(wěn)定性。這對實驗設(shè)計和操作規(guī)范提出了較高要求，尤其是在多樣本對比或高通量實驗中，標準化流程顯得尤為重要。

3、僅適用于含有手性中心的樣品

CD光譜的測量原理決定了它僅對具有手性結(jié)構(gòu)的分子敏感。無手性中心的分子，如多數(shù)無機離子、小分子化合物或?qū)ΨQ構(gòu)型聚合物，不會在CD中產(chǎn)生有效信號。因此，CD無法直接用于這些非手性體系的結(jié)構(gòu)研究。此外，在復合體系中，如蛋白-藥物結(jié)合或多組分混合體系，非手性組分可能掩蓋手性信號，或通過誘導構(gòu)象變化間接影響光譜圖譜，增加了數(shù)據(jù)解析的復雜性。

4、不能獨立完成復雜的結(jié)構(gòu)建模

盡管CD光譜可以提供二級結(jié)構(gòu)比例和構(gòu)象變化趨勢，但它無法提供空間三維坐標，因此不能獨立完成完整的結(jié)構(gòu)建模任務。它更適合作為其他結(jié)構(gòu)生物學方法的補充手段，用于驗證、優(yōu)化或監(jiān)測結(jié)構(gòu)狀態(tài)。在dànbáizhì工程、構(gòu)象穩(wěn)定性篩選或藥物靶點驗證等場景中，CD光譜可以快速反饋構(gòu)象變化信息，但若要深入理解結(jié)構(gòu)機制，仍需結(jié)合冷凍電鏡、NMR或同位素標記等更復雜的分析手段。

圓二色性光譜是一種兼具高效、靈敏和成本可控特性的結(jié)構(gòu)分析工具，適用于快速評估dànbáizhì等生物大分子的二級結(jié)構(gòu)及其變化。當然，科研人員在使用CD光譜時需充分了解其局限性，避免單一解讀或過度外推結(jié)果。百泰派克生物科技專注于蛋白組學與生物分析領(lǐng)域，致力于為科研人員提供前沿的技術(shù)支持與整體解決方案。我們持續(xù)關(guān)注包括圓二色性光譜在內(nèi)的多種結(jié)構(gòu)生物學技術(shù)，歡迎聯(lián)系我們探討更適合您科研需求的實驗策略。

百泰派克生物科技特色項目

一、蛋白測序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos質(zhì)譜儀及島津公司埃德曼降解測序系統(tǒng)對dànbáizhì序列進行分析，提供基于質(zhì)譜的蛋白測序分析服務，包括對dànbáizhì的氨基酸組成分析，Nduāncèxù，Cduāncèxù和全序列分析，以及基于埃德曼降解的dànbáizhìN端序列分析服務。對于未知理論序列的dànbáizhì，提供基于從頭測序法的dànbáizhì從頭測序服務，對蛋白序列進行分析。

※服務優(yōu)勢：

1.采用目前世界上優(yōu)良的質(zhì)譜儀器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可實現(xiàn)對所測定靶蛋白序列 100% 的覆蓋;

3.可測定蛋白N端多達 70個氨基酸序列;

4.可測定多種形式的樣品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白條帶;

5.樣品用量低: 蛋白樣品僅需 5-10ug，即可完成檢測;

6.測序不受N端封閉，PEC和和糖基化等N端修飾的影響。

二、dànbáizhì組學

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos質(zhì)譜平臺結(jié)合Nano-LC，提供定量dànbáizhì組學、靶向dànbáizhì組學、多肽組學、翻譯后修飾蛋白組學等多種dànbáizhì組學分析服務。此外，百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4Ddànbáizhì組學服務，助力微量樣本蛋白組學、大樣本群醫(yī)學及高通量修飾組學等研究工作。

※服務優(yōu)勢：

1 .高通量定量蛋白分析:多對照組大規(guī)模實驗分析，發(fā)現(xiàn)新的生物標記物;

2.體內(nèi)體外多種dànbáizhì標記方法，適用于分析組織、細胞、血液等多種樣品;

3.質(zhì)譜分析靈敏度高，實驗結(jié)果重復度高;

4.可檢測較低豐度蛋白，線性范圍廣;

5.zhuānyè生物信息學分析，分析更系統(tǒng)準確。

三、單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm質(zhì)譜流式系統(tǒng)進行單細胞質(zhì)譜流式技術(shù)分析，采用金屬元素標記物（通常是金屬元素標記的特異抗體）標記細胞表面和內(nèi)部的分子，然后用流式細胞原理分離單個細胞，再用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析單個細胞的原子質(zhì)量譜，zuì后將原子質(zhì)量譜數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為細胞表面和內(nèi)部的信號分子表達量。

※服務優(yōu)勢：

1.技術(shù)優(yōu)良，*技術(shù)空白

采用金屬標記抗體技術(shù)，避免了傳統(tǒng)流式熒光通道少且易相互影響的問題?？稍趩渭毎麑用嫔蠈Χ喾N指標同時進行表征，百泰派克生物科技可做到同時檢測51個目標蛋白。

2.分析數(shù)量大，成本較低

單細胞RNAseq受成本等因素限制，所有樣本細胞匯總的分析數(shù)目一般在2x10^4個左右，而流式質(zhì)譜技術(shù)一次（單樣本）就可分析至少10^5的細胞，實現(xiàn)了數(shù)量級的提高，且成本不高于單細胞RNAseq。

3.應用前景大

①流式質(zhì)譜結(jié)果可以給出細胞亞群的變化，在臨床診斷、疾病機制研究等方面具有極大的研究前景；

②將金屬標簽技術(shù)與其他技術(shù)結(jié)合會有新應用方向。除常規(guī)蛋白外，質(zhì)譜流式細胞技術(shù)還可用于蛋白翻譯后修飾；

③可檢測細胞存活率、細胞大小、mRNA轉(zhuǎn)錄子表達量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

四、基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)

百泰派克生物科技的基于高精度質(zhì)譜的免疫多肽組學分析及新抗原發(fā)現(xiàn)一站式解決方案包括我們專有的、高度敏感的免疫肽富集和鑒定方案。我們能夠幫助您實現(xiàn)10,000個以上I型多肽和10,000個以上II型多肽的鑒定和識別。通過我們優(yōu)化的高通量免疫多肽組學分析平臺進行免疫肽組學分析，可從zuì小的樣品材料中進行可重復的識別和定量。該服務可以應用于大規(guī)模的研究，旨在助力科研工作者尋找癌癥、免疫疾病及傳染病的解決方案，深入挖掘未知的靶標。

五、生物藥物表征

百泰派克基于高分辨率質(zhì)譜技術(shù)，MALDI TOF，高效色譜分離技術(shù)，提供一系列完善的生物藥物分析方案，從dànbáizhì、多肽、抗體、疫苗等生物制品的氨基酸組成和一級結(jié)構(gòu)分析，到產(chǎn)品變異性和純度分析。旨在提供優(yōu)質(zhì)生物藥物分析服務，幫助生物醫(yī)藥生產(chǎn)商提高生物藥物品質(zhì)。

百泰派克生物科技七大檢測平臺

百泰派克生物科技-生物制品表征，生物質(zhì)譜多組學優(yōu)質(zhì)服務商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于為生物/制藥和醫(yī)療器械行業(yè)提供質(zhì)量控制檢測和項目驗證等zhuānyè服務。公司實驗室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法規(guī)和指導原則，通過CNAS/ISO9001雙重質(zhì)量體系認證，建立了完備的質(zhì)量體系，數(shù)據(jù)冷熱/異地備份，設(shè)備定期計量/期間核查，軟件審計追蹤，為客戶提供一體化解決方案和技術(shù)服務，支持新藥研發(fā)、藥物申報注冊和生產(chǎn)放行。

1.公司采用ISO9001質(zhì)量控制體系，zhuānyè提供以質(zhì)譜為基礎(chǔ)的CRO檢測分析服務；

2.獲國家CNAS實驗室認可，為客戶提供符合全球藥政法規(guī)的藥物質(zhì)量研究服務；

3.業(yè)務范圍覆蓋dànbáizhì組學、多肽組學、代謝組學、生物藥物表征、單細胞分析、單細胞質(zhì)譜流式、生信云分析以及多組學生物質(zhì)譜整合分析等；

4.七大質(zhì)量控制檢測平臺，滿足您一站式服務需求；

5.服務3000+企業(yè)，10000+客戶的選擇；

6.致力于為您提供優(yōu)質(zhì)的生物質(zhì)譜分析服務!

圓二色性光譜有哪些優(yōu)勢和局限？檢測技術(shù)服務詳情介紹