DIY in Lunatic and Stunner with the Homebrew toolkit

Význam tématu

Lunatic a Stunner představují moderní přístupy k rychlé a spolehlivé kvantifikaci biologických makromolekul s vysokým dynamickým rozsahem a minimálními odběry vzorku. Tyto platformy kombinují UV/Vis spektroskopii a DLS měření, což usnadňuje analýzu koncentrace, velikosti a stability proteinů bez nutnosti manuálních ředění.

Lunatic eliminuje potřebu manuálních ředění díky rozsahu 0,02–200 mg/mL a umožňuje analýzu až 96 vzorků o objemu 2 µL během několika minut. Stunner navíc integruje dynamické rozptylové měření, které odhaluje velikost a polydisperzitu částic, identifikuje agregáty a stanovuje viskozitu roztoků.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo představit Homebrew toolkit pro přizpůsobení workflow v Lunatic a Stunner, včetně:

• vytváření vlastních výstupů a statistických výpočtů,
• použití různých metod korekce pozadí (Rayleighova korekce, inteligentní bodová korekce, průměrná spektrální korekce),
• měření viskozity vzorků pomocí DLS a NIST standardních kuliček,
• integrace výsledků UV/Vis a DLS do jediného rozhraní.

Použitá metodika a instrumentace

Instrumentace:

• Lunatic a Stunner (Unchained Labs) s Homebrew toolkit v klientské verzi 6.0,
• High Lunatic plates a mikroobjemové Stunner plates,
• UV/Vis spektroskopie 200–800 nm,
• DLS s měřením difúzního koeficientu ve 4 akvizicích po 5 s,
• 100 nm NIST standardní kuličky pro stanovení viskozity,
• RheoSense µVISC viscometr pro komparativní měření viskozity.

Hlavní výsledky a diskuse

UV/Vis analýza na Lunatic prokázala přesné stanovení koncentrace bIgG (1 a 10 mg/mL) v PBS s E1% 13,7 a korekcí turbidity. Homebrew aplikace automaticky vypočítala průměr, SD a CV replikátů, přičemž CV zůstaly nízké.

DLS měření na Stunner s použitím NIST kuliček ukázalo, že difúzní koeficient a vypočtené hodnoty viskozity roztoků glycerolu i monomerní IgG dobře souhlasí s literárními a viskometrickými daty.

Možnost nastavit vlastní rozsah vlnových délek a kombinovat výsledky UV/Vis a DLS v jednom rozhraní výrazně zvýšila flexibilitu a efektivitu analýzy.

Přínosy a praktické využití metody

Analytické platformy Lunatic a Stunner s Homebrew toolkit umožňují:

• rychlá a spolehlivá kvantifikace proteinů bez manuálních ředění,
• identifikaci a kvantifikaci agregátů i viskozity vzorku v jednom kroku,
• vestavěné statistické nástroje pro rychlé vyhodnocení replikát,
• využití v akademických i průmyslových laboratořích pro vývoj a kontrolu biologik.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj Homebrew nástrojů pro:

• hlubší integraci s AI/ML pro pokročilé analýzy spekter,
• rozšíření podpory dalších typů analytických metod,
• automatizaci a robotickou manipulaci s vzorky pro vysokou propustnost,
• adaptaci pro nové biologické modality a složité formulace.

Závěr

Lunatic a Stunner s Homebrew toolkit představují inovativní řešení pro komplexní analýzu biologických vzorků. Kombinace UV/Vis spektroskopie, DLS měření a přizpůsobitelných aplikací zajišťuje vysokou efektivitu, přesnost a možnost rozšíření pro různé analytické scénáře.

Reference

1. Connolly B., et al. Weak interactions govern the viscosity of concentrated antibody solutions: High-throughput analysis using the diffusion interaction parameter B22, Biophysical Journal, 2012, 103(1):69–78
2. Unchained Labs. Spot aggregation early with B22 and kD on Stunner, Application Note, 2019
3. Haynes W. CRC Handbook of Chemistry and Physics, 95th Edition, CRC Press, 2014