Take a snapshot of your protein quality with Uncle
Aplikace | 2018 | Unchained LabsInstrumentace
Rychlé a spolehlivé ověření kvality proteinových vzorků je nezbytné pro další bioanalytické aplikace. Fyzikální či chemické stresy během purifikace, skladování nebo manipulace mohou vést k unfoldování a agregaci proteinů, což negativně ovlivňuje funkčnost a spolehlivost následujících experimentů. Platforma Uncle umožňuje komplexní kontrolu integrity biologik pomocí kombinace fluorescence, statické (SLS) a dynamické (DLS) světelné rozptylové detekce.
Cílem studie bylo demonstrovat schopnosti Uncle k rychlé „snapshot“ analýze stability a integrity monoklonálních protilátek. Byly zkoumány tři modelové vzorky: mAb1, mAb2 a referenční NISTmAb. Vzorky byly podrobeny třem stresovým podmínkám (termální degradace, cykly zmrazování/rozmrazování, odlišné teploty skladování) a vyhodnoceny změny konformační stability, agregace a velikosti.
Vzorky mAb1 a mAb2 byly připraveny v příslušných pufrech na koncentraci 0,5 mg/mL, NISTmAb na koncentraci 0,5 mg/mL po ředění. Termální stres probíhal při 75 °C po dobu 1 h. Cyklus zmrazování/rozmrazování byl uskutečněn šestkrát při −80 °C. Skladování mAb2 bylo monitorováno 7 dní při 4 °C a 25 °C. Pro Uncle bylo použito pouhých 9 µL vzorku v duplikátu; fluorescence a SLS se měřily při 25 °C s dvěma opakováními, DLS ve čtyřech akvizicích po 5 s.
Termální degradace mAb1 vedla k výraznému nárůstu barycentrického maxima fluorescence (BCM), zvýšení SLS signálu při 266 nm a vzniku středně velkých agregátů (~70 nm) s vyšší PDI. U NISTmAb se změny fluorescence i SLS pohybovaly na šumu, DLS odhalila zanedbatelnou populaci větších částic (<0,1 % hm.).
Po šestinásobném cyklu zmrazování/rozmrazování mAb1 došlo ke zvětšení Z-Average hydrodynamického průměru až o ~20 nm, bez změny BCM, což naznačuje tvorbu nativních agregátů.
Sledování mAb2 po 7 dnech skladování ukázalo, že při 25 °C dochází k mírnému nárůstu BCM fluorescence, zatímco při 4 °C je vzorek stabilní. Hydrodynamický průměr zůstal u obou podmínek kolem 10 nm.
Měření A280 prokázala snížení koncentrace po termálním stresu o ~36 % u mAb1 a pouze ~9 % u NISTmAb, což potvrzuje rozdílnou odolnost.
Uncle nabízí komplexní QC kontrolu proteinů během několika minut s minimálním množstvím vzorku (9 µL) a možností paralelního zpracování až 48 vzorků. Kombinovaná data o conformaci, agregaci a velikosti usnadňují rozhodování o vhodnosti vzorků pro další analýzy a formulaci biologik.
Platforma může být integrována do vysokoprůtokových screeningů stability, optimalizace formulací a vývoje prediktivních modelů shelf-life. Další kombinace s technikami jako DSC nebo hmotnostní spektrometrie umožní ještě komplexnější profilování proteinových bioterapeutik.
Uncle se ukázal jako efektivní nástroj pro rychlý „snapshot“ kvality proteinových vzorků. Díky simultánnímu hlídaní fluorescence, SLS a DLS poskytuje spolehlivá data o unfoldování, agregaci a velikosti proteinů s minimální spotřebou vzorku, což zkracuje čas přípravy a snižuje riziko selhání následných analýz.
1. State-of-the-Art and Emerging Technologies for Therapeutic Monoclonal Antibody Characterization Volume 2. Biopharmaceutical Characterization: The NISTmAb Case Study. John E. Schiel et al., ACS, 2015.
Charakterizace částic, Fluorescenční spektroskopie, Viskozimetry
ZaměřeníProteomika
VýrobceUnchained Labs
Souhrn
Význam tématu
Rychlé a spolehlivé ověření kvality proteinových vzorků je nezbytné pro další bioanalytické aplikace. Fyzikální či chemické stresy během purifikace, skladování nebo manipulace mohou vést k unfoldování a agregaci proteinů, což negativně ovlivňuje funkčnost a spolehlivost následujících experimentů. Platforma Uncle umožňuje komplexní kontrolu integrity biologik pomocí kombinace fluorescence, statické (SLS) a dynamické (DLS) světelné rozptylové detekce.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo demonstrovat schopnosti Uncle k rychlé „snapshot“ analýze stability a integrity monoklonálních protilátek. Byly zkoumány tři modelové vzorky: mAb1, mAb2 a referenční NISTmAb. Vzorky byly podrobeny třem stresovým podmínkám (termální degradace, cykly zmrazování/rozmrazování, odlišné teploty skladování) a vyhodnoceny změny konformační stability, agregace a velikosti.
Použitá instrumentace
- Platforma Uncle (Unchained Labs) s aplikacemi Isothermal (fluorescence + SLS) a Sizing & Polydispersity (DLS).
- Spektrum fluorescence 250–720 nm, SLS při 266 a 473 nm.
- Lunatic (Unchained Labs) pro měření koncentrace UV/Vis A280 (2 µL vzorku).
- Mikrocentrifuga pro předčištění vzorků (10 000×g, 3 min).
Použitá metodika
Vzorky mAb1 a mAb2 byly připraveny v příslušných pufrech na koncentraci 0,5 mg/mL, NISTmAb na koncentraci 0,5 mg/mL po ředění. Termální stres probíhal při 75 °C po dobu 1 h. Cyklus zmrazování/rozmrazování byl uskutečněn šestkrát při −80 °C. Skladování mAb2 bylo monitorováno 7 dní při 4 °C a 25 °C. Pro Uncle bylo použito pouhých 9 µL vzorku v duplikátu; fluorescence a SLS se měřily při 25 °C s dvěma opakováními, DLS ve čtyřech akvizicích po 5 s.
Hlavní výsledky a diskuse
Termální degradace mAb1 vedla k výraznému nárůstu barycentrického maxima fluorescence (BCM), zvýšení SLS signálu při 266 nm a vzniku středně velkých agregátů (~70 nm) s vyšší PDI. U NISTmAb se změny fluorescence i SLS pohybovaly na šumu, DLS odhalila zanedbatelnou populaci větších částic (<0,1 % hm.).
Po šestinásobném cyklu zmrazování/rozmrazování mAb1 došlo ke zvětšení Z-Average hydrodynamického průměru až o ~20 nm, bez změny BCM, což naznačuje tvorbu nativních agregátů.
Sledování mAb2 po 7 dnech skladování ukázalo, že při 25 °C dochází k mírnému nárůstu BCM fluorescence, zatímco při 4 °C je vzorek stabilní. Hydrodynamický průměr zůstal u obou podmínek kolem 10 nm.
Měření A280 prokázala snížení koncentrace po termálním stresu o ~36 % u mAb1 a pouze ~9 % u NISTmAb, což potvrzuje rozdílnou odolnost.
Přínosy a praktické využití metody
Uncle nabízí komplexní QC kontrolu proteinů během několika minut s minimálním množstvím vzorku (9 µL) a možností paralelního zpracování až 48 vzorků. Kombinovaná data o conformaci, agregaci a velikosti usnadňují rozhodování o vhodnosti vzorků pro další analýzy a formulaci biologik.
Budoucí trendy a možnosti využití
Platforma může být integrována do vysokoprůtokových screeningů stability, optimalizace formulací a vývoje prediktivních modelů shelf-life. Další kombinace s technikami jako DSC nebo hmotnostní spektrometrie umožní ještě komplexnější profilování proteinových bioterapeutik.
Závěr
Uncle se ukázal jako efektivní nástroj pro rychlý „snapshot“ kvality proteinových vzorků. Díky simultánnímu hlídaní fluorescence, SLS a DLS poskytuje spolehlivá data o unfoldování, agregaci a velikosti proteinů s minimální spotřebou vzorku, což zkracuje čas přípravy a snižuje riziko selhání následných analýz.
Reference
1. State-of-the-Art and Emerging Technologies for Therapeutic Monoclonal Antibody Characterization Volume 2. Biopharmaceutical Characterization: The NISTmAb Case Study. John E. Schiel et al., ACS, 2015.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Sail through formulation screening on Uncle and Honeybun
2024|Unchained Labs|Aplikace
APPLICATION NOTE Sail through formulation screening on Uncle and Honeybun A Introduction Monoclonal antibodies (mAbs) and other biologics experience all kinds of stresses and need to be stable in lots of different environments and at a range of concentrations. High…
Klíčová slova
sucrose, sucrosearginine, argininehoneybun, honeybununcle, unclesail, sailtagg, taggviscosity, viscosityadalimumab, adalimumabformulation, formulationnacl, naclscreening, screeninghydrodynamic, hydrodynamicexcipient, excipienttrastuzumab, trastuzumabstability
Uncle sets a new benchmark for protein characterization
2018|Unchained Labs|Aplikace
Application Note Uncle sets a new benchmark for protein characterization Introduction The monoclonal antibody reference material distributed by the National Institute of Standards and Technology (NIST) has been extensively characterized by many researchers, and has become an excellent standard for…
Klíčová slova
uncle, unclediameter, diameterhydrodynamic, hydrodynamicformulation, formulationpdi, pdidls, dlsprotein, proteinamplitude, amplitudethermal, thermalcharacterization, characterizationsizing, sizingnistmab, nistmabramp, ramppolydisperse, polydispersesls
Uncle stays hot for proteins with isothermal apps
2022|Unchained Labs|Aplikace
APPLICATION NOTE Uncle stays hot for proteins with isothermal apps Introduction Testing the isothermal stability of proteins at high-throughput as early as candidate screening is the fastest way to see which ones would fail long-term storage trials. Unfolding and aggregation…
Klíčová slova
uncle, uncleisothermal, isothermalstability, stabilitysypro, syprostays, staysfluorescence, fluorescenceapps, appsprotein, proteinproteins, proteinstagg, taggformulations, formulationshot, hotrnase, rnasethermal, thermallonger
Meet Our Uncle: 12 Stability Applications on One Platform
2018|Unchained Labs|Technické články
Tech Note Meet Our Uncle: 12 Stability Applications on One Platform Uncle is an all-in-one stability platform that enables twelve different applications with one instrument. Fluorescence, static light scattering (SLS) and dynamic light scattering (DLS) detec tion methods are used…
Klíčová slova
uncle, uncleunfolding, unfoldingprotein, proteinfluorescence, fluorescenceformulation, formulationyour, youruni, unidls, dlshydrodynamic, hydrodynamicsls, slspolydispersity, polydispersityconformational, conformationalviscosity, viscositystability, stabilityscattering