Knock out same-time protein concentration and quality with Stunner

Význam tématu

Rychlá a spolehlivá kontrola koncentrace a kvality proteinů je klíčová pro efektivní vývoj biofarmak, očkovacích látek a analýzy v kvalitativních a kvantitativních aplikacích. Minimalizace spotřeby vzorku a zkrácení doby měření šetří čas i cenné materiály a snižuje riziko degradace nebo kontaminace.

Cíle a přehled studie

Cílem předložené aplikace je demonstrovat využití platformy Stunner ke kombinovanému stanovení proteinové koncentrace pomocí UV/Vis spektroskopie a k posouzení kvality vzorku prostřednictvím dynamického rozptylu světla (DLS) v jediné analýze. Studie zahrnuje měření vzorků devíti běžných proteinů s koncentracemi 5–10 mg/mL.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza je prováděna na přístroji Stunner, který spojuje:

• mikroobjemovou UV/Vis spektroskopii (0,1 a 0,7 mm cesta světla),
• dynamic light scattering (DLS) pro stanovení hydrodynamického průměru a polydisperzity,
• software Stunner Client pro definici vzorkových skupin, kalibraci absorpčních koeficientů (E1%) a analytů a prohlížení výsledků v přehledném uživatelském rozhraní.

Vzorky o objemu 2 µL byly pipetovány v osmi replikátech do patentované mikrodesky Stunner (96 jamek) a měřeny sekvenčně se čtyřmi DLS akvizicemi po 5 s.

Hlavní výsledky a diskuse

Platforma veškerá data zpracovala za méně než jednu hodinu. Koncentrace naměřených proteinů odpovídaly očekávaným hodnotám (±0,1 mg/mL). DLS ukázalo:

• monodisperzní vzorky (PDI < 0,1) jako BSA a insulin,
• intermediární vzorky (PDI 0,1–0,2) jako IgG, lysozym, thyroglobulin,
• polydisperzní vzorky (PDI > 0,2) a přítomnost agregátů u RNase A, conalbuminu a aldolázy.

Příklad: BSA vykázala jednotný DLS signál s nízkým PDI a jednoznačným monomerním vrcholem, zatímco RNase A vykazovala dva vrcholy a PDI ~0,33, což indikovalo významnou agregaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Snižuje spotřebu vzorku na pouhých 2 µL.
• Umožňuje současné stanovení koncentrace a velikosti částic bez potřeby ředění.
• Vysoká vzorková propustnost (až 96 vzorků za hodinu).
• Automatizace pomocí kapalného handleru a podpora 21 CFR Part 11 pro laboratorní shodu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření aplikací na další biologické makromolekuly (nukleové kyseliny, nanočástice), integrace s robotizovanými platformami pro vysokokapacitní screening a využití pokročilých algoritmů pro predikci stability vzorků a detekci subvizuálních agregátů.

Závěr

Stunner představuje inovativní nástroj pro rychlé a simultánní stanovení koncentrace a kvality proteinových vzorků. Kombinace UV/Vis a DLS zkracuje dobu analýzy, šetří vzorek a poskytuje komplexní pohled na stav vzorku v průběhu jediné analýzy.