Fast & accurate protein quantification with Lunatic

Význam tématu

Analýza a kvantifikace proteinů je klíčovým krokem v oblasti biochemie, biotechnologie a farmaceutického vývoje. Přesné stanovení koncentrace proteinů ovlivňuje kvalitu bioterapeutik, reproducibilitu experimentů a bezpečnost výrobních procesů. Tradiční techniky založené na manuálních ředěních a měření v kyvetě jsou časově náročné, spotřebovávají vzácný materiál a mohou zavádět chyby.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem technické poznámky bylo představit novou platformu Lunatic pro rychlou a přesnou UV/Vis kvantifikaci proteinů bez nutnosti manuálních ředění. Studie demonstruje široký dynamický rozsah přístroje (0,02–200 mg/mL), nízkou spotřebu vzorku (2 µL) a vysokou propustnost až 96 vzorků za 5 minut. Dále byly představeny aplikace pro různé typy vzorků od čistých proteinů až po komplexní buněčné lyzáty.

Použitá metodika a instrumentace

Lunatic je UV/Vis spektrofotometr measuring spektrum od 230 do 750 nm s mikroměřicími cestami o délce 0,1 a 0,7 mm. Unikátní mikrofluidické desky a čipy eliminují křížovou kontaminaci a odpařování. K dispozici jsou dvě verze:

• High Lunatic: formát SBS desky, měření až 96 vzorků za 5 minut.
• Little Lunatic: čipový formát, měření až 16 vzorků za 2 minuty.

Software obsahuje integrované aplikace:

• Protein (Classic A280) – měření absorbance při 280 nm s korekcí Rayleighova rozptylu.
• Protein (High concentration IgG) – extrapolace spektrálního tvaru saturované absorpce.
• Protein (Lysates) Unmix – dekonvoluce absorbance proteinů a nečistot.
• Colorimetric assays – BCA, Bradford, Lowry s tvorbou a vyhodnocením standardní křivky.

Hlavní výsledky a diskuse

Classic A280: porovnání turbidity correction a single‐wavelength subtrahování u BSA prokázalo vyšší přesnost a menší odchylku při aplikaci turbidity subtraction.
High‐concentration IgG: lineární korelace mezi naměřenou OD a cílovou koncentrací až do 200 mg/mL s minimální odchylkou čtyř paralelních měření.
Lyzáty: Unmix algoritmus úspěšně oddělil příspěvek proteinů a absorpci nečistot (DNA, detergenty), což vedlo k přesnějším výsledkům pro složité vzorky.
BCA assay: standardní křivka generovaná referenčními vzorky vykázala vysokou reprodukovatelnost a konzistenci měřených vzorků v rozsahu 0,02–2 mg/mL.

Přínosy a praktické využití metody

Lunatic přináší rychlou, automatizovatelnou a bezdiluční platformu, která šetří vzácný vzorek, minimalizuje chyby při ředění, odstraňuje nutnost čištění kyvet a zkracuje dobu analýzy. Umožňuje vysokou propustnost až 96 vzorků za 5 minut a je vhodný pro vývoj bioterapeutik, QA/QC v průmyslové analytice nebo akademický výzkum.

Budoucí trendy a možnosti využití

Integrace s automatizovanými pipetovacími systémy a LIMS pro zajištění plné sledovatelnosti a efektivity práce. Rozšíření algoritmů o nové aplikace pro látky s odlišnými absorpčními vlastnostmi, vícekomponentní dekonvoluce a validace dle regulačních požadavků (např. 21 CFR Part 11). Potenciál pro adaptaci na analýzu nukleových kyselin, sacharidů či dalších biomolekul.

Závěr

Lunatic nabízí inovativní řešení pro kvantifikaci proteinů s širokým dynamickým rozsahem, minimální spotřebou vzorku a vysokou propustností. Díky mikrofluidickému designu a pokročilým algoritmům představuje průlom v rychlosti, přesnosti a spolehlivosti UV/Vis analytiky proteinů.

Reference

1. Walker JM. The Bicinchoninic Acid (BCA) Assay for Protein Quantification. In: Walker JM (eds) The Protein Protocols Handbook. Humana Press, 1996.