组成图示
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传感器类型
表面等离子共振(SPR)生物传感器
检测对象
双胍化合物（diamidines，DB1213、DB351、DB75），样品基质为 MES10 缓冲液；识别探针为 5′-生物素标记 AT 序列 DNA 发夹寡核苷酸
检测原理
5′-生物素标记的 AT 序列 DNA 发夹寡核苷酸通过生物素-链霉亲和素作用固定在 SPR 芯片表面。双胍化合物 DB1213、DB351 或 DB75 随 MES10 缓冲液流经表面时，其带正电的胍基与 AT 碱基对边缘形成氢键，并伴随静电、范德华和疏水作用进入 DNA 小沟。结合事件使芯片表面质量与局部折射率增加，导致 SPR 共振响应单位 RU 上升；达到稳态后，RU 与游离化合物浓度呈结合等温线关系，可拟合得到结合常数与结合位点数。解离时 RU 下降。该方法为直接质量/折射率传感，无酶或核酸放大，信号随结合化合物量增加而增强。
检测灵敏度
未报告 LOD、线性范围、灵敏度斜率或相关系数。
效应效果
SPR 结合常数与 ITC 结合焓的实验误差约±10%。DB1213 对非交替 AT 寡核苷酸的结合常数随链长增加近10倍，对交替序列约5倍；DB1213 在各长度下对非交替序列的结合常数约为交替序列3倍。DB75 与 A15 的结合常数比 DB1213 低近10倍。CD 饱和结合比为 A15/(AT)7 4:1、A8/(AT)4 2:1、A4/ATAT 1:1，与 SPR 一致。热熔融显示 DB1213 引起更大 Tm 升高。作者认为通过中心杂环原子（O/S/Se）可调节分子曲率与疏水性，提高小沟结合亲和力与序列选择性，用于抗锥虫药物设计。
传感器的构成
- 换能基底：BIAcore SPR 芯片，提供表面等离子共振换能界面
- 修饰层：链霉亲和素（streptavidin）涂层，用于固定生物素标记 DNA
- 识别元件：5′-生物素标记 DNA 发夹寡核苷酸（A15、A8、A4、(AT)7、(AT)4、ATAT），提供 AT 小沟结合位点
- 流动相：MES10 缓冲液（0.01 M MES、0.001 M EDTA、0.1 M NaCl，pH 6.25）含 0.005% v/v Surfactant P20，维持结合条件并减少非特异吸附
- 信号读出：BIAcore 2000 光学 SPR 系统，监测响应单位 RU 随结合与解离的变化
中文摘要
鉴于双胍类化合物作为靶向 DNA 的治疗药物和生物技术试剂日益重要，有必要明确结构相近化合物与不同 AT 序列结合位点相互作用的热力学差异。本研究采用生物传感器-表面等离子共振（SPR）、等温滴定量热（ITC）、圆二色（CD）、热熔融（Tm）和分子建模等方法，系统表征了与 DB75（胍基-苯基-呋喃-苯基-胍基）相关的二价双胍化合物与交替及非交替 AT 序列的结合。将 DB75 中心呋喃环替换为噻吩或硒吩，可获得对 DNA 小沟具有更高亲和力和序列结合选择性的化合物。量热测量表明，驱动双胍结合到交替与非交替寡核苷酸的热力学参数（ΔG、ΔH、ΔS）可显著不同，并依赖 DNA 序列和长度。化合物微小结构变化可显著影响 DNA 相互作用；通过选择合适中心基团，可调节分子形状以匹配 DNA，从而增强亲和力与序列识别。
英文摘要
Given the increasing significance of diamidines as DNA-targeted therapeutics and biotechnology reagents, it is important to establish the variations in thermodynamic quantities that characterize the interactions of closely related compounds to different sequence AT binding sites. In this study, an array of methods including biosensor-surface plasmon resonance (SPR), isothermal titration microcalorimetry (ITC), circular dichroism (CD), thermal melting (Tm) and molecular modeling have been used to characterize the binding of dicationic diamidines related to DB75 (amidine-phenyl-furan-phenyl-amidine) with alternating and nonalternating AT sequences. Conversion of the central furan of DB75 to other similar groups, such as thiophene or selenophene, can yield compounds with increased affinity and sequence binding selectivity for the minor groove. Calorimetric measurements revealed that the thermodynamic parameters (Delta G, Delta H, Delta S) that drive diamidine binding to alternating and nonalternating oligomers can be quite different and depend on both DNA sequence and length. Small changes in a compound can have major effects on DNA interactions. By choosing an appropriate central group it is possible to "tune" the shape of the molecule to match DNA for enhanced affinity and sequence recognition.