布鲁克分子互作解决方案全解析：从SPR到单细胞技术，助力药物研发
分子间的相互作用在生命活动中扮演着关键角色。它们不仅影响细胞信号的激活与抑制，还能促成功能性复合物的形成或引发构象变化。通过研究这些互作过程，科学家能够更深入理解生命活动的本质。
近年来，在生命科学和药物研发领域，研究者对实验方法的要求愈发精细。传统仅提供亲和力数据的终点法已难以满足需求，越来越多研究人员倾向于使用实时动力学分析技术，以获取更全面的互作参数，从而为研究工作提供有力支持。
尽管市场上已有多种成熟产品可用于实时动力学检测，研究人员在实际工作中依然面临诸多挑战：如何在提升检测速度的同时保证精度？如何获得更丰富的互作信息？如何更直接地测量分子与细胞之间的结合行为？针对这些问题，布鲁克分子互作事业部（Bruker Biosensors, BBS）推出了全面解决方案。
作为质谱和核磁共振技术的全球领先者，布鲁克在实时分子互作领域的布局始于2006年。当年，德国创立的Sierra Sensors公司推出了首批基于SPR技术的互作检测设备。2013年，Dynamic Biosensors公司成立，同样专注于生物物理手段在互作研究中的应用，并开发出两款关键仪器。2018年和2024年，这两家初创企业先后加入布鲁克集团，并于2024年共同组建分子互作事业部。依托两家公司的技术优势，BBS实现了跨平台协同，为未来的科研应用铺平道路。
目前，布鲁克分子互作事业部整合了三项核心技术和五款核心产品，构建起覆盖药物研发多个环节的实时互作检测体系。
『01 表面等离子共振（SPR）技术』
SPR技术在检测精度与通量之间往往难以兼顾。布鲁克的SPR产品线凭借创新设计，不仅实现了高灵敏度与高通量的兼容，还具备良好的适应性，能够满足多种应用场景。
当前，布鲁克SPR产品线包含三款设备，均为8通道的高通量SPR仪器：灵活的Pro系列（SPR-24 Pro 和 SPR-32 Pro）以及最新推出的超高通量检测设备SPR #64。
产品优势：
- 实时非标记检测：基于SPR原理，无需分子标记即可获取动力学数据，如结合速率、解离速率与亲和力。
- 高灵敏度：配备稳定且灵敏的检测系统，基线噪声低至0.02 RU，对小分子无分子量限制。
- 高通量：采用SPR+成像模式，实现单芯片多点高精度同步检测，提升检测通道数量。
- 系统稳定性强：无微流阀门和橡胶膜设计，减少堵塞风险，提升样品耐受性。
- 灵活的实验设置：支持单针控制、二次进样、帧进样等多种模式，提高实验效率。
- 自动化拓展能力：可连接微孔板机械臂，提升样品装载容量，延长无人值守时间。
Pro系列采用流体动力学隔离技术，每个检测点均可独立操作，为研究人员提供高度灵活的实验配置，提升耗材利用率并降低使用成本。
SPR #64则采用8×8旋转式微流控装置，具备8通道贯通流路，通过垂直与水平方向进样，实现64个数据点的同步采集。仪器还设有多个参考点，用于信号补偿，确保结果准确性与通量。
这款仪器特别适用于以多靶点为基础的高通量动力学检测。经过优化的硬件设计，使它在小分子与大分子检测方面均表现出色，且支持最多8种缓冲液接入，具备更强的自动化清洁与维护能力。
为拓展应用边界，BBS还推出了基于荧光信号检测的两款产品：heliX+与heliXcyto，分别用于复杂结合动力学和分子-细胞互作的研究。
『02 纳米杆荧光传感技术（switchSENSE®）』
heliX+采用DNA纳米杆荧光传感技术。DNA纳米杆结构一端固定于芯片表面，另一端通过双链连接荧光基团与目标蛋白。当分析物与靶蛋白发生结合或解离时，荧光基团的相对位置发生变化，从而产生可测的荧光信号。
凭借DNA纳米杆结构的稳定性和易编辑性，以及荧光检测的高灵敏度，heliX+ 支持多种检测模式：
- STATIC模式：可实现fM级的高灵敏动力学检测；
- 双色荧光或FRET模式：用于三元复合物形成过程的详细分析；
- Dynamic SET模式：通过检测流体动力摩擦，解析分子大小与构象变化；
- SET模式：可追踪核酸修饰酶在DNA或RNA上的相对运动，获取酶与底物的kcat与Kd参数。
heliX+ 不仅是一台互作分析仪器，更是解决复杂生物分子互作难题的关键工具。
『03 单细胞互作技术（Single-cell Interaction Cytometry, scIC）』
heliXcyto是目前市场上极少数能够实现分子-细胞实时互作分析的仪器。它采用单细胞互作技术（scIC），通过芯片上的纳米笼结构捕获目标细胞，利用荧光标记分析物与细胞结合时的信号变化，获得动力学参数。
与SPR、BLI等技术相比，heliXcyto特别适合研究膜蛋白、低表达蛋白或难纯化蛋白的互作行为。同时，它弥补了传统流式细胞术在动力学分析方面的不足，为细胞水平研究提供可靠方案。
该仪器操作简便，只需将荧光标记分子与细胞样本加入仪器，即可全自动完成检测过程，获得完整的动力学信息。研究人员无需开发复杂方法，即可对离子通道、GPCR等复杂膜蛋白进行互作分析。heliXcyto是分子-细胞互作分析的理想选择。
依托上述三项核心技术，布鲁克分子互作事业部已构建起覆盖苗头化合物发现、先导化合物转化与表征，直至细胞与功能水平研究的全流程解决方案。 这些技术与产品共同组成多维度药物研发支撑体系，助力不同研究阶段的科研工作，提升实验效率与研究深度。