Automated viscometry measurement with Junior

Význam tématu

Monoklonální protilátky představují klíčovou skupinu terapeutických proteinů pro léčbu nádorových a autoimunitních onemocnění. Vyšší koncentrace (>150 mg/mL) zlepšují účinnost, ale zároveň významně zvyšují viskozitu roztoků, což komplikuje podávání léku a výrobní proces. Rychlé a spolehlivé měření viskozity je proto nezbytné pro hodnocení stability a optimální formulaci bioterapeutik.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie je porovnat automatizovanou viskozimetrickou stanici na platformě Junior (Unchained Labs) s tradičním rotačním reometrem Malvern Kinexus při měření viskozity šesti formulací monoklonálních protilátek v koncentracích 20–200 mg/mL. Studie hodnotí jak přesnost a reprodukovatelnost výsledků, tak časovou efektivitu a požadavky na objem vzorku.

Použitá metodika a instrumentace

• Visko­zimetrická stanice na platformě Junior (Unchained Labs) s mikrokapilární technologií
• Kalibrace destilovanou vodou a Brix standardy pro rozsah 1–51 cP
• Dávkování 100 µL vzorku pomocí jednorázové pozitivní displace­ment pipetové špičky
• Teplotní řízení kapiláry na 20 °C
• Automatické mytí a sušení po každém měření
• Pro srovnání: rotační reometr Malvern Kinexus, objem 180 µL, manuální mytí a plnění podle výrobních protokolů

Hlavní výsledky a diskuse

• Obě metody vykázaly konzistentní nárůst viskozity s rostoucí koncentrací mAb.
• Stanice Junior dokončila jedno měření včetně mytí a sušení přibližně za 6 minut, Kinexus reometr za 30 minut.
• Při screeningu 40 vzorků zabralo automatizované řešení 3,7 hodiny s celkovými 5 minutami hands-on času oproti 20 hodinám a 3,3 hodinám manuální práce u Kinexus.
• Automatizovaná stanice vyžaduje méně než polovinu objemu vzorku (100 µL vs. 180 µL).

Přínosy a praktické využití metody

• Výrazné zrychlení screeningových analýz a zvýšení kapacity laboratoře.
• Snížení variability výsledků díky plné automatizaci manipulace se vzorky.
• Snadná integrace dalších modulů na platformě Junior (pH, turbidity, vizuální analýza částic) pro komplexní charakterizaci formulací.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Plně automatizované vysokopropustné platformy pro dev­elopability screening bioterapeutik.
• Propojení výsledků viskozimetrie s algoritmy strojového učení pro předpověď stability a producibility molekul.
• Vývoj in-line mikroviskozimetrických senzorů pro kontinuální monitoring výrobních procesů biologických léčiv.

Závěr

Automatizovaná viskozimetrická stanice na platformě Junior nabízí porovnatelné a reprodukovatelné výsledky s tradičním rotačním reometrem, přičemž výrazně zkracuje dobu analýzy, minimalizuje objem vzorku a redukuje obslužný čas. Tento přístup výrazně zvyšuje efektivitu formulace a vývoj bioterapeutik.

Reference

• Lorenz T. et al. Developability Assessment of Biologics by Integrated Biologics Profiling. American Pharmaceutical Review. 2014.
• Yang X. et al. Developability studies before initiation of process development. mAbs. 2013;5(5):787–794.