DIY in Lunatic and Stunner with the Homebrew toolkit

Význam tématu

Quantifikace biologických makromolekul vyžaduje přesné, spolehlivé a rychlé metody, které minimalizují čas i objem vzorku. Kombinace UV/Vis spektroskopie a dynamického rozptylu světla (DLS) v přístrojích Lunatic a Stunner s Homebrew toolkit usnadňuje měření koncentrace, kvality a viskozity proteinových formulací bez manuálních ředění a s vysokou propustností.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo představit Homebrew aplikace pro přístroje Lunatic a Stunner, umožňující uživatelům navrhnout vlastní protokoly pro kvantifikaci proteinů, statistickou analýzu replikátů a stanovení viskozity pomocí DLS. Application Note popisuje příklady měření koncentrace monomerních protilátek a viskozity roztoků glycerolu i IgG.

Použitá metodika a instrumentace

Homebrew Toolkit pracuje s:

• Lunatic – UV/Vis čtečka mikroobjemů s dynamickým rozsahem 0,02–200 mg/mL, objem vzorku 2 µL, propustnost až 96 vzorků.
• Stunner – kombinuje UV/Vis spektroskopii s DLS pro simultánní stanovení koncentrace a velikosti částic.
• Lunatic & Stunner Client v6.0 – software s možností definice vlastních vlnových délek, korekce pozadí a výpočtů.

Pro viskozitu byly využity 100 nm NIST standardní kuličky a Einstein–Stokesova rovnice.

Hlavní výsledky a diskuse

Statistické funkce Homebrew automatizovaly výpočet průměru, směrodatné odchylky a variačního koeficientu pro replikáty IgG v PBS (1 a 10 mg/mL) s turbidity korekcí. Viskozimetrická metoda založená na DLS ukázala vysokou shodu výsledků měření glycerolu a IgG s literárními daty a konvenčním viscometrem µVISC™. U IgG bylo snadno odděleno rozptylové spektrum částic a kuliček pro přesný výpočet viskozity.

Přínosy a praktické využití metody

Homebrew na Lunatic a Stunner nabízí:

• nízký objem vzorku (2 µL),
• vysokou propustnost (až 96 vzorků za hodinu),
• integrovanou statistickou analýzu replikát,
• flexibilní korekce pozadí,
• možnost 21 CFR Part 11 compliance,
• rozšíření o DLS-based stanovení viskozity.

To umožňuje rychlé zpracování vzorků, úsporu času a materiálu a dřívější hodnocení formulací vysoké koncentrace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozšíření Homebrew toolkit může zahrnovat adaptaci na jiné biomolekuly (DNA, RNA), integraci dalších fyzikálně-chemických měření, pokročilou automatizaci a strojové učení pro optimalizaci protokolů. Rovněž se očekává širší využití v QC/QA odděleních v biotechnologickém průmyslu.

Závěr

Homebrew na zařízeních Lunatic a Stunner nabízí komplexní a přizpůsobitelné řešení pro kvantifikaci proteinů, statistickou validaci a stanovení viskozity v jednom workflow. Tento přístup zvyšuje efektivitu laboratorních procesů, šetří vzorek a otevírá nové možnosti pro výzkum i průmyslovou analytiku.

Reference

• Connolly B., et al. Weak interactions govern the viscosity of concentrated antibody solutions: High-throughput analysis using the diffusion interaction parameter. Biophysical Journal, 2012.
• Unchained Labs. Spot aggregation early with B22 and kD on Stunner. Application Note, 2019.
• Haynes W. CRC handbook of chemistry and physics, 95th Edition. CRC Press, 2014.