Knock out same-time protein concentration and quality with Stunner

Význam tématu

Rychlé a citlivé zhodnocení koncentrace a kvality proteinů je nezbytné před dalším charakterizačním výzkumem nebo vývojem bioasayů. Kombinace spektrofotometrie UV/Vis a dynamického rozptylu světla (DLS) umožňuje efektivní detekci agregátů, urychluje rozhodovací proces a minimalizuje spotřebu vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Tato application note představuje platformu Stunner, která ve 2 µl vzorku a až 96 měřeních za hodinu simultánně určuje koncentraci proteinů metodou UV/Vis a velikostní distribuci částic pomocí DLS. Hlavním cílem je demonstrovat použitelnost při kvantifikaci proteinů v širokém rozsahu (0,02–200 mg/ml) a zároveň identifikovat přítomnost agregátů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření se využívá:

• Stunner: kombinující UV/Vis spektrofotometr s DLS modulem
• Micro-plate se dvěma mikrokuvetami (pathlength 0,1 a 0,7 mm)
• Vzorky 2 µl, 4× DLS akvizice po 5 s, až 96 vzorků/h
• Laboratorní software Stunner Client a Analysis pro nastavení aplikace Sizing & Polydispersity

Vzorky: devět komerčních proteinů v PBS pH 7,4 (RNáza A, IgG, ovalbumin, conalbumin, aldoláza, thyreoglobulin, insulin, lysozym, BSA). Každý protein byl připraven na 5–10 mg/ml, měřen v osmi repetech.

Hlavní výsledky a diskuse

Měřené koncentrace přesně odpovídaly cílovým hodnotám a potvrzovaly široký dynamický rozsah přístroje. DLS data prokázala rozdílnou polydisperzitu u jednotlivých proteinů (PDI od 0,04 do 0,33). Monodisperzní vzorek BSA vykázal jediný pik a nízké PDI, zatímco RNáza A ukázala dva píky a vyšší PDI, což svědčí o přítomnosti agregátů. Mass distribution analýza odhalila, že i u polydisperzních vzorků převládá monomerická forma.

Přínosy a praktické využití metody

Stunner umožňuje:

• Minimalizovat objem vzorku (2 µl) a eliminovat manuální ředění
• Chrání vzorek před znečištěním a odpary
• Zrychlit workflow – 96 vzorků za hodinu
• Získat simultánně koncentraci a informace o agregaci
• Umožnit 21 CFR Part 11 compliant provoz pro regulované laboratoře

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry vývoje:

• Integrace s LIMS a automatizovanými liquid handling systémy
• Rozšíření na analýzu dalších biologických makromolekul (např. nukleové kyseliny, nanovzdory)
• Vyšší throughput a paralelizace měření
• Implementace umělé inteligence pro prediktivní analýzu stability a agregace

Závěr

Platforma Stunner úspěšně kombinuje UV/Vis spektroskopii a DLS pro rychlé, přesné a úsporné simultánní stanovení koncentrace a kvality proteinů. Díky malému objemu vzorku, vysoké rychlosti a robustnímu softwarovému zpracování dat nachází využití v akademickém výzkumu i rutinní QA/QC analytice.