Analytical Scale 96-well Protein A Affinity Resin-Based Purification using Andrew+™ Automation Robot Supporting Upstream Bioprocessing

Význam tématu

Affinity purifikace monoklonálních protilátek představuje klíčový krok v bioprodukci, který umožňuje izolaci cílového proteinu z komplexních vzorků kultivačního média. Automatizace tohoto procesu je zásadní pro zvládnutí rozsáhlého množství vzorků generovaných v time-course experimentech, zajišťuje konzistenci a zvyšuje throughput analytických pracovišť.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl vyvinout a validovat dynamický protokol pro automatizovanou purifikaci až 96 vzorků HCCF v 96-jamkové destičce pomocí Andrew+ Liquid Handling Robotu a Protein A pryskyřice. Protokol má flexibilně reagovat na různý počet vzorků a garantovat vysokou recovery i reprodukovatelnost.

Použitá metodika

• Generace vzorků: kultivace NISTCHO buněčné linie 14 dní, odstředění a filtrace 0,2 μm.
• Přenos 120 μL HCCF do destičky, přídavek 60 μL 25% Protein A pryskyřice.
• Mytí pryskyřice, off-line inkubace 20 minut na Eppendorf shakeru, vakuová filtrace.
• Tři eluční kroky 100 mM glycin pH 3,0, následná neutralizace 1 M Tris-HCl pH 7,2.
• Celkový objem eluátu 100 μL, celkový čas protokolu 75 minut (z toho 55 minut neasistované liquid handling operace).
• Analytika: LC-UV s Waters BioResolve Protein A Affinity Column, kalibrace s NISTmAb standardem.

Použitá instrumentace

• Andrew+ Liquid Handling Robot s moduly Domino a Extraction+ vakuová filtrace
• Eppendorf shaker pro off-line inkubaci
• Waters BioResolve Protein A Affinity Column pro LC-UV analýzu
• Ambr250 bioreaktorový systém pro produkci HCCF

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace NISTmAb v rozsahu 0,05–5 mg/mL vykázala výbornou linearitu (R²=0,998) a úzké chromatografické špičky. Reprodukovatelnost injekcí byla vynikající (%RSD <1%). Průměrný výtěžek purifikace činil 167,7±14,2 μg mAb (96,8±8,2 % recovery) při RSD 8,5 % pro 96 vzorků. V 73 % jamkek se recovery pohybovala v rámci ±10 % nominální hodnoty a v 95 % případů v rámci ±20 %, což dokládá robustnost protokolu.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost: až 96 vzorků za 75 minut
• Nízká spotřeba vzorku (120 μL HCCF)
• Vynikající recovery a reprodukovatelnost
• Dynamické přizpůsobení počtu vzorků
• Protokol volně dostupný v OneLab knihovně

Budoucí trendy a možnosti využití

Další vývoj může zahrnovat integraci s dalšími automatizovanými modulárními systémy, adaptaci na různé afinitní ligandy a proteinové cíle, využití ve vysokoškálových klinických studiích a škálování na multi-kanálové platformy pro zvýšení throughput.

Závěr

Automatizovaný Protein A affinity protokol na Andrew+ robotu poskytuje rychlou, vysoce reprodukovatelnou a flexibilní metodu pro purifikaci monoklonálních protilátek z HCCF. Vysoká recovery, nízká variabilita a možnost stažení protokolu z OneLab knihovny podporují standardizaci a zefektivnění bioprocesního workflow.

Reference

1. Koza S.M. et al., Automated High-Throughput Analytical-Scale Monoclonal Antibody Purification Using Production-Scale Protein A Affinity Chromatography Resin. Waters Application Note, 2023.
2. Cytiva, MabSelect antibody purification chromatography resin – produktová dokumentace.
3. Koza S.M., Shiner S., Lauber M.A., Lowering Quantitation Limits for mAb Titer Measurements Using Small Volume Protein A Affinity Columns. Waters Application Note, 2025.