Información general

La calorimetría de barrido diferencial (DSC) es una potente herramienta de análisis para la caracterización de la estabilidad térmica de proteínas y otras biomoléculas. La técnica mide la entalpía (ΔH) y la temperatura (Tm) de las transiciones estructurales inducidas por calor de moléculas en solución. Esta información permite conocer en profundidad los factores que estabilizan o desestabilizan las proteínas, los ácidos nucleicos, los complejos micelares y otros sistemas macromoleculares. Los datos se utilizan para predecir la vida útil de productos biomoleculares, incluso biofarmacéuticos, para poder realizar comparaciones lote a lote y de medicamento biosimilar versus molécula innovadora, para desarrollar estrategias de purificación, para caracterizar y evaluar constructos de proteínas, y para calificar las afinidades de ligandos con sus proteínas dianas en programas de descubrimiento de medicamentos de pequeñas moléculas.

El sistema MicroCal PEAQ-DSC de alta sensibilidad cuenta con un análisis de datos automatizado que permite generar datos de estabilidad térmica de alta integridad y cumplir con requisitos regulatorios, a la vez que permite la integración sencilla en sistemas de manipulación y transferencia de datos existentes. Funciona de forma autónoma después de que se carga la muestra, lo cual libera el tiempo del operador.  Este completo sistema no necesita accesorios, reactivos ni consumibles adicionales.

Características clave

  • Técnica de referencia indicadora de estabilidad que requiere de un desarrollo mínimo de ensayo
  • Medición directa y libre de marcadores de la estabilidad biomolecular en estado nativo en solución 
  • Mide constantes de enlace muy ajustadas de hasta 1020M-1.
  • Sistema manual con pipeta y dispositivo de limpieza
  • El potente software MicroCal PEAQ-DSC minimiza el tiempo habitual de análisis de datos e incluye:
    • PEAQ-Compliance: el sistema cuenta con Malvern Access Controller (MAC) para limitar el acceso a SOP definidos por usuario y a las funciones de análisis de datos. Los datos se pueden mostrar usando el generador de reportes con detalles del usuario y la habilidad de incorporar firmas electrónicas para facilitar la integración del flujo de trabajo en el sistema de calidad de su empresa y ayudar en el cumplimiento de las normas 21 CFR Part 11 y Annex 11. Esto se incluye como un accesorio opcional.
    • PEAQ-Performance: detecta y valida automáticamente la disponibilidad del sistema para un desempeño óptimo.
    • PEAQ-Smart (incluido PEAQ-Finder): para operaciones y análisis de datos basados en SOP  Proporciona nuevos algoritmos para detectar incluso picos y picos adyacentes imperceptibles, lo que facilita la identificación automática no subjetiva de varias transiciones, como las que se observan en proteínas multidominio.
    • PEAQ-Compare: para la comparación cuantitativa de trazas de DSC para estudios de comparabilidad, ideal para estudios de lote a lote y biosimilitud
    • Apto para trabajar en red: actualizaciones por correo electrónico enviadas durante el análisis para mantenerlo informado del progreso del ensayo


También está disponible el sistema MicroCal PEAQ-DSC automatizado con muestreador automático.

Cómo funciona

Por lo general, las estructuras funcionales formadas por proteínas y otras macromoléculas sufren cambios conformacionales inducidos por la temperatura, como el despliegue. Estos cambios permiten la absorción del calor como resultado de la redistribución de enlaces no covalentes dentro de la molécula. Los calorímetros de barrido diferencial miden esta absorción de calor de manera muy precisa.

El núcleo térmico del sistema MicroCal PEAQ-DSC posee una celda para muestras (que contiene la muestra de interés) y una celda de referencia (que contiene una solución tampón compatible), las cuales están alojadas dentro de un recubrimiento térmico. Estas dos celdas se mantienen siempre a la misma temperatura y, durante la medición, se calientan con un incremento de barrido constante. 

A medida que se despliega la molécula dentro de la celda para muestras, se absorbe el calor, lo que crea una diferencia de temperatura (ΔT) dentro de la celda para muestras y la celda de referencia. Esto genera un gradiente térmico en todas las unidades Peltier, lo que crea un voltaje proporcional que, a su vez, se convierte en energía para formar un bucle de retroalimentación para las unidades Peltier, con el fin de regresar la ΔT a cero.

Dado que el despliegue de la proteína es un evento endotérmico, se observa como un desplazamiento positivo en el termograma. El punto medio de esta transición de 'fusión' de la proteína es la Tm y el área bajo la curva es la entalpía (ΔH) del proceso de despliegue (consulte la ilustración más abajo).


El análisis de datos y los parámetros medidos/derivados se describen de forma más detallada en la página de tecnología de calorimetría de barrido diferencial.

Especificación

Información general

Tecnología:
Calorimetría de barrido diferencial
Tipo de medición:
Punto medio de temperatura (TM)
Entalpía (ΔH)
Cambio en la capacidad térmica (∆Cp)

Celda

Celda:
Capillary
Material de celda:
Tantalum
Volumen de celda:
130 μL

Muestra

Volúmen de muestra:
250 µL (llenado manual)
Típica concentración de muestra:
0,01 mg/mL – 10 mg/mL 1
Rendimiento de muestra:
≤6 muestras analizadas/8 h

Sistema

Ruido:
0,05 µCal/°C 2
Repetibilidad de línea de base:
1 μCal/°C 2
Tiempo de respuesta:
5 s 2
Repetibilidad:
<0,2 µCal/°C 3
Reproducibilidad:
< 0,08 °C desviación Dev. TM y <2% RSD en ΔH 4
Reproducibilidad del sistema:
< 0,1 °C desviación Dev. TM y <5% RSD en ΔH 4
Múltiples funciones de información:
Sí (pasivo, alta ganancia y baja ganancia)
Rango de temperatura:
2 °C a 130 °C 2,5
Velocidad de exploración máxima:
240 °C/h
Escaneo invertido:
Calorimetría de alteración de la presión (PPC):
N/A: dispositivo de limpieza manual con flujos de trabajo guiados
Disolventes de limpieza:
Agua y detergente (Contrad 90) utilizado como estándar

Software

21 CFR Part 11:
Sí, con opción de software PEAQ-Compliance
Listo para conectarse en red:
Sí, con capacidad de alerta por correo electrónico

Entorno de operación

Temperatura de operación (°C):
+10°C a +28°C
Temperatura de almacenamiento:
-20 °C a +50 °C
Humedad:
10% a 70%, sin condensación (10% a 90% para almacenamiento)
Grado de protección (IP):
IP21
Potencia:
100-240 V CA, 50/60 Hz, 70 W (celda), PC si está disponible
Certificación:
CE (EN61010-1), EMC (EN61326-2-1, EN61326-1, FCC, ICES, VCCI), ISO9001:2008

Peso y dimensiones

Dimensiones (ancho, fondo, altura):
20 cm × 44 cm × 19 cm
Peso:
8.2 kg

Notas

:

1 Depende de la muestra

Resultados típicos para la ribonucleasa (RNase) en 50 mM KAc en solución buffer en pH 5,5 a 60 °C/h con comentarios altos

3 Nuevos barridos de una solución buffer estable

4 Usando ribonucleasa (RNasa)

5 El intervalo se puede ampliar hasta -10 °C bajo solicitud

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