Interférométrie couplée à un réseau (GCI)

Notre conception brevetée d'interférométrie couplée à un réseau exploite et améliore les avantages intrinsèques de l'interférométrie à guide d'ondes pour dépasser les niveaux de sensibilité de la résonance plasmonique de surface. Comme pour l'interférométrie à guide d'ondes, le champ évanescent pénètre l'échantillon moins profondément et étend la longueur d'interaction lumière-échantillon pour améliorer les rapports signal/bruit (< 0,01 pg/mm²). 

Cependant, le schéma de lecture de la technologie GCI de Creoptix a pour avantage que l'interférogramme est créé dans le domaine temporel et dans le guide d'ondes au lieu d'être projeté sur une caméra CCD. La mesure des variations de l'indice de réfraction sur la surface du capteur sous forme de signaux de décalage de phase en fonction du temps fournit donc des résultats plus solides que l'interférométrie à guide d'ondes classique ou la résonance plasmonique de surface, indépendamment des fluctuations de température ou des vibrations, ce qui se traduit par une résolution supérieure en termes de signal et de temps.

Avantages de l'interférométrie à guide d'ondes par rapport à la résonance plasmonique de surface

Comme la résonance plasmonique de surface, l'interférométrie à guide d'ondes mesure les variations de l'indice de réfraction à la surface d'un capteur. Cependant, contrairement à la technique traditionnelle de résonance plasmonique de surface, la lumière dans le cadre de l'interférométrie à guide d'ondes peut traverser l'échantillon sur toute sa longueur. Cela permet à davantage d'événements de liaison de contribuer au signal global, ce qui confère à l'interférométrie à guide d'ondes une sensibilité primaire intrinsèquement plus élevée pour l'analyse sans marquage des interactions, en particulier lorsqu'elle est couplée à un relevé interférométrique pour traduire le changement de phase du mode guide d'ondes en un profil d'intensité. Autre avantage de l'interférométrie à guide d'ondes par rapport à la résonance plasmonique de surface : le champ évanescent pénètre l'échantillon moins profondément, minimisant ainsi la perturbation causée par les variations de l'indice de réfraction et augmentant le rapport signal/bruit.

Les interactions moléculaires sont détectées comme des variations de l'indice de réfraction dans un champ évanescent (orange) entraînant un décalage de phase du faisceau dans le guide d'ondes et donc une interférence avec un faisceau de référence projeté en parallèle sur un écran.

En quoi l'interférométrie couplée à un réseau (GCI) diffère-t-elle de l'interférométrie biocouche (BLI) ?

Bien que l'interférométrie couplée à un réseau (GCI) et l'interférométrie biocouche (BLI) utilisent des interférences pour mesurer les variations de l'indice de réfraction sur une fine couche au-dessus de la surface du capteur, il s'agit de deux technologies complètement différentes. La GCI, à savoir la technologie utilisée dans le système Creoptix WAVEsystem, mesure l'effet des variations de l'indice de réfraction sur une onde évanescente générée par la lumière passant à travers le guide d'ondes dans le capteur. Ces variations de l'indice de réfraction affectent la phase de passage de la lumière à travers le guide d'ondes et une interférence avec un faisceau lumineux de référence (d'où l'interférométrie) est nécessaire pour mesurer le changement de phase de manière fiable et précise. En revanche, la BLI analyse le modèle d'interférence de la lumière blanche réfléchie par deux surfaces : une couche de protéine immobilisée sur la pointe du biocapteur et une couche de référence interne. Tout changement dans le nombre de molécules liées à la pointe du biocapteur peut créer un décalage dans le modèle d'interférence qui peut être mesuré en temps réel comme une augmentation de l'épaisseur optique à la pointe du biocapteur ; cela se traduit par un changement de longueur d'onde dans le modèle d'interférence.

L'interférométrie couplée à un réseau (GCI) peut-elle détecter les changements de conformation ?

Le système Creoptix WAVEsystem peut hypothétiquement détecter des changements de conformation, sous réserve qu'ils contribuent suffisamment à une variation de l'indice de réfraction. Le logiciel WAVEcontrol prend également en charge des modèles d'interaction adéquats qui tiennent compte des changements de conformation. Malgré cela, les changements de conformation sont difficiles à inférer uniquement à partir des données cinétiques de Creoptix WAVE ou des données SPR. Cela est dû au fait que les changements de conformation sont rarement un processus en une étape, ce qui signifie que les modèles correspondant parfaitement aux données cinétiques sont beaucoup trop compliqués pour être entièrement fiables. En outre, les changements de conformation peuvent générer des réponses inattendues (par exemple des courbes négatives) en raison de la réorganisation de la surface, qui peuvent s'avérer extrêmement difficiles à analyser et à quantifier de manière cohérente. Nous recommandons d'effectuer une validation orthogonale de tout changement de conformation présumé et de s'assurer que l'analyse cinétique est aussi simple que possible, par exemple en analysant les différences cinétiques entre les mutants fonctionnels.

Les techniques de capture et d'immobilisation des ligands utilisées dans le cadre de la SPR/BLI sont-elles également adaptées à la GCI ?

Oui, des techniques d'immobilisation standards telles que le couplage amine, la capture Ni-NTA et la capture streptavidine-biotine sont également disponibles pour le système Creoptix WAVEsystem sur les surfaces polycarboxylate ; les surfaces dextran peuvent être fournies sur demande. En outre, il existe de nombreuses autres méthodes d'immobilisation, y compris les interactions lipidiques ou la capture de protéines A/G. Une présentation des surfaces disponibles (puces WAVEchip^®) est disponible en cliquant ici.