Présentation générale
Le système MicroCal PEAQ-DSC à haute sensibilité présente l’analyse automatisée des données qui soutient la génération de données relatives à la stabilité thermale de haute intégrité et offre une conformité avec les impératifs réglementaires, tout en permettant une intégration facile dans la gestion des données existantes et dans les systèmes de transfert.
Le fonctionnement sans surveillance de l’instrument après avoir chargé les échantillons libère du temps pour l’opérateur. Ce système complet ne nécessite aucun accessoire, réactif ou consommable supplémentaire.
Le système automatisé PEAQ-DSC, avec un passeur automatique d’échantillons, est également disponible.
Caractéristiques clés
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Technique indicative de la stabilité comme référence absolue nécessitant une mise au point minimale
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Mesure directe et sans marquage de la stabilité biomoléculaire à l’état natif en solution
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Mesure de constantes d’association très élevées, jusqu'à 1020M-1
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Système manuel avec pipette et dispositif de nettoyage
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Le puissant logiciel MicroCal PEAQ-DSC minimise le temps d’analyse typique des données
Données et logiciels
Les données générées par le système MicroCal PEAQ-DSC fournissent des conseils précieux pour le développement biopharmaceutique dans les domaines de l'ingénierie des protéines, du développement des (pré)formulations, du développement des processus, du contrôle des modifications de la fabrication et des études de biosimilarité et de biocomparabilité.
Le logiciel rationalise les processus, facilite l’analyse des données non subjectives, la qualification de la performance et la conformité avec les réglementations du 21 CFR Chapitre 11 et de l’Annexe 11, tout en offrant des données à haute intégrité et favorisant la productivité dans le domaine de la recherche biopharmaceutique.
Le puissant logiciel MicroCal PEAQ-DSC minimise le temps d’analyse typique des données et comprend :
- Le système PEAQ-Compliance : ce système est disponible avec le contrôleur d’accès Malvern (MAC) pour limiter l’accès aux SOP définies par l’utilisateur et aux caractéristiques d’analyse des données. Les données peuvent être affichées à l‘aide du générateur de rapports avec les détails de l’utilisateur et la possibilité de signer avec une signature électronique pour faciliter l’intégration du processus dans le système qualité de votre entreprise et permettre la conformité avec les réglementations du 21 CFR Chapitre 11 et de l’Annexe 11. Il s’agit d’un accessoire facultatif.
- Le système PEAQ-Performance : détecte et valide automatiquement la disponibilité du système pour une performance optimale.
- Le système PEAQ-Smart (avec PEAQ-Finder) : pour un fonctionnement basé sur SOP et une analyse des données. Offre de nouveaux algorithmes pour détecter même les pics discrets et les épaulements, facilitant l’identification automatique non subjective de transitions multiples, comme celles observées dans les protéines multidomaines.
- Le système PEAQ-Compare : pour la comparaison quantitative de tracés DSC dans les études de comparabilité, idéal pour les études entre lots et de biosimilarité.
- Prêt pour la mise en réseau : les mises à jour envoyés pendant l’analyse vous tiennent informés des progrès du test.
Qu’est-ce que le DSC ?
La calorimétrie différentielle à balayage (DSC) est un outil analytique puissant permettant de caractériser la stabilité thermale des protéines et d’autres biomolécules. La technique mesure l’enthalpie (ΔH) et la température (Tm) des transitions structurelles des molécules en solution induites par la chaleur.
Ces informations renseignent efficacement sur les facteurs qui stabilisent ou déstabilisent les protéines, les acides nucléiques, les complexes micellaires et autres systèmes macromoléculaires. Les données sont utilisées pour prédire la demi-vie des produits biomoléculaires, y compris des produits biopharmaceutiques, pour permettre d’effectuer des comparaisons entre les lots et les produits biosimilaires par rapport aux molécules novatrices afin de développer des stratégies de purification, de caractériser et d’évaluer les éléments constitutifs des protéines et de classer les affinités des ligands à leurs protéines cibles dans des programmes de découverte de petites molécules médicamenteuses.
L’analyse des données et les paramètres mesurés/dérivés sont décrits plus en détails à la page Technologie de la colorimétrie différentielle à bala.
Fonctionnement
Les structures fonctionnelles formées par les protéines et les autres macromolécules subissent souvent des changements de conformations induits par la température, comme la dénaturation. Ces changements se traduisent par l’absorption de chaleur du fait de la redistribution des liaisons non covalentes au sein de la molécule. Les calorimètres à balayage différentiel mesure très précisément cette absorption de chaleur.
Le cœur thermique du système MicroCal PEAQ-DSC contient une cellule d’échantillon (contenant l’échantillon d’intérêt) et une cellule de référence (contenant une solution tampon correspondante), toutes deux situées dans une enveloppe isolante. Ces deux cellules sont toujours conservées à la même température et, pendant la mesure, elle sont chauffées à une rampe de température constante.
Au fur et à mesure que la molécule dans la cellule d’échantillon se déplie, la chaleur est absorbée, créant une différence de température (ΔT) entre la cellule d’échantillon et la cellule de référence. Ceci entraîne un gradient thermique dans les unités Peltier, créant une tension proportionnelle qui en retour est convertie pour alimentation pour former une boucle de rétroaction vers les unités Peltier afin de faire revenir la ΔT à zéro.
Comme le dépliement des protéines est un événement endothermique, il est observé comme un déplacement positif dans le thermogramme. Le point médian de cette transition de « fusion » protéique est la Tm et l’aire sous la courbe est l’enthalpie (ΔT) du processus de dépliement (voir la figure ci-dessous).
Applications
Les instruments MicroCal PEAQ-DSC apportent de la valeur à un large éventail d'applications, dont certaines sont décrites ci-dessous.
Caractérisation des protéines
MicroCal PEAQ-DSC est un outil fondamental pour caractériser les protéines. Les questions clés telles que celles ci-dessous peuvent toutes trouver une réponse dans de simples expériences DSC.
- Ma protéine est-elle repliée ?
- Dans quelles conditions ma protéine est-elle stable ?
- La protéine est-elle multidomaine ?
- Ma protéine se lie-t-elle à un ligand ou un cofacteur ?
Liposomes
Les liposomes sont utilisés comme systèmes de membranes modèles et comme systèmes potentiels d'administration de médicaments. Les « relations structure-activité » (SAR) des composants membranaires et de l’absorption du médicament dans les liposomes peuvent être étudiées en surveillant les changements dans les températures de transition de phase et les enthalpies mesurées par DSC. En effet, tout matériau formant des micelles ou d’autres structures macromoléculaires peut être étudié à l’aide de cette technique.
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