Uncle stays hot for proteins with isothermal apps

Význam tématu

Izotermální a termická stabilita proteinů je zásadní pro vývoj biologických léčiv a jejich dlouhodobé skladování, přičemž rychlé a efektivní testování šetří čas i vzorek.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje využití platformy Uncle pro hodnocení stability monoklonální protilátky a RNázy A ve třech formulacích s různou koncentrací NaCl. Experimenty zahrnovaly teplotní rampy i dlouhodobé izotermální testy.

Použitá metodika a instrumentace

• Platforma Uncle s detekcí plnospektrální fluorescence (250–720 nm), statického a dynamického rozptylu světla
• Teplotní řízení od 15 do 95 °C, vzorky v 9 µL křemenných kyvetách (Uni array až 48 vzorků)
• Aplikace: Tm & Tagg, Tm using SYPRO, Isothermal a Out-of-the-box Stability
• Software Uncle Analysis pro výpočet Tm z barycentrického středu a Tagg z intenzity rozptylu

Hlavní výsledky a diskuse

• Monoklonální protilátka: Tm kolem 70 °C v nízké a střední koncentraci NaCl, mírný pokles stability při 250 mM; Tagg odhalil rozdíly v agregaci
• SYPRO Orange posunul Tm o 3–5 °C, což ukazuje vliv extrinzického barviva na stabilitu
• Izotermální testy při 60 °C: nejstabilnější bez soli, nejrychlejší agregace při 50 mM NaCl
• RNáza A vyžaduje SYPRO kvůli nízké intrinsické fluorescenci; termická rampa neukázala rozdíly, izotermální testy odhalily lepší stabilitu při 250 mM NaCl
• Dlouhodobá DLS měření potvrdila stabilitu RNázy A v 250 mM NaCl po 3 dnech

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé screenování formulací ve velmi malých objemech
• Kombinované využití fluorescence a rozptylu světla poskytuje komplexní profil stability
• Úspora času a materiálu díky vysoké propustnosti a automatizaci

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace umělé inteligence pro automatickou analýzu a predikce stability
• Rozšíření o další spektroskopické metody (CD, FTIR) pro podrobnější charakterizaci
• Microfluidní platformy pro ještě vyšší propustnost a úsporu vzorku
• Uplatnění v návrhu formulací pro nové biologické léky a vakcíny

Závěr

Platforma Uncle představuje flexibilní nástroj pro rychlé a komplexní hodnocení stability proteinových formulací. Kombinace termického rampování a izotermálních aplikací s více detekčními metodami umožňuje optimalizovat formulace a předpovědět dlouhodobé chování proteinů.