Обзор

Дифференциальная сканирующая калориметрия (DSC) — это мощный аналитический инструмент для характеризации термической стабильности белков и других биомолекул. Этот метод используется для измерения энтальпии (ΔH) и температуры (Tm) структурных изменений молекул в растворе под воздействием температуры. Полученная информация позволяет сформулировать важные выводы о том, какие факторы обеспечивают стабилизацию или дестабилизацию белков, нуклеиновых кислот, мицеллярных комплексов и других макромолекулярных систем. Такие данные используются для прогнозирования срока годности биомолекулярных препаратов, включая биофармацевтические, для сравнения партий молекул и биоподобных молекул с инновационными, развития технологий очистки, характеризации и оценки белковых конструкций, а также для ранжирования сродства лигандов к их целевым белкам в программах разработки низкомолекулярных лекарственных препаратов.

Система MicroCal PEAQ-DSC отличается высокой чувствительностью и способна выполнять автоматизированный анализ данных для получения высоконадежных данных по термической стабильности в соответствии с нормативными требованиями. При этом полученные данные легко интегрируются с уже имеющимися данными и системами их передачи. Оператору не требуется находиться рядом после загрузки образцов, что сокращает время его работы.  Для этой комплексной системы не требуется дополнительное оборудование, реагенты или расходные материалы.

Основные возможности

  • Золотой стандарт анализа стабильности требует минимальной аналитической подготовки
  • Прямые безмаркерные измерения стабильности в растворе биомолекул в нативной форме 
  • Изменение констант очень тесного связывания величиной до 1020M-1
  • Ручная система с пипеткой и устройством очистки
  • Мощное программное обеспечение MicroCal PEAQ-DSC сокращает время анализа типовых данных и включает:
    • PEAQ-Compliance: система поставляется вместе с контроллером доступа Malvern (MAC) и предназначена для ограничения доступа к стандартизированным протоколам измерения (SOP), задаваемым пользователями, и функциям анализа данных. При помощи формирователя отчетов данные могут быть выведены с указанием данных пользователя и возможности использования электронной подписи, что упрощает интеграцию рабочего процесса в систему качества вашей компании и обеспечивает соответствие требованиям стандарта 21 CFR, часть 11 и приложение 11. Это дополнительное оборудование поставляется по заказу
    • PEAQ-Performance: автоматически выявляет и подтверждает готовность системы к оптимальной работе
    • PEAQ-Smart (включая PEAQ-Finder): для анализа данных и операций на основе стандартизованных протоколов измерений (SOP).  Обеспечивает новые алгоритмы определения даже минимальных пиков и изгибов, упрощает автоматическую несубъективную идентификацию различных переходов, например переходов, наблюдаемых в мультидоменных белках
    • PEAQ-Compare: для количественного сравнения признаков дифференциальной сканирующей калориметрии, используемого в анализе сопоставимости: идеально подходит для сравнения партий и исследования биоподобности
    • Network-ready: в ходе проведения анализа высылаются электронные уведомления о текущем этапе анализа


Также доступна система MicroCal PEAQ-DSC Automated с автоматическим пробоотборником.

Принцип работы

Функциональные структуры, которые образуют белки и другие макромолекулы, часто претерпевают конформационные изменения, такие как разворачивание, под воздействием температуры. В результате этих изменений происходит поглощение тепла вследствие перераспределения нековалентных связей внутри молекулы. Дифференциальная сканирующая калориметрия очень точно измеряет это поглощение тепла.

Термический центр системы MicroCal PEAQ-DSC состоит из кюветы для образца (содержит изучаемый образец) и контрольной кюветы (содержит буферный раствор), которые размещаются внутри изоляционного кожуха. В этих кюветах поддерживается постоянная температура, а во время измерения они подогреваются с постоянной скоростью сканирования. 

В кювете для образца молекула разворачивается, поэтому тепло будет поглощаться, создавая разность температур (ΔT) кюветы для образца и контрольной кюветы. При этом в блоках Пельтье появляется температурный градиент, в результате чего возникает пропорциональное напряжение, которое в свою очередь преобразуется в мощность для формирования контура обратной связи с блоками Пельтье, чтобы уравнять температуру и привести ΔT к нулю.

Разворачивание белка является эндотермической реакцией, поэтому будет наблюдаться положительное смещение термограммы. Средняя точка перехода «плавления» белка обозначается как Tm, площадь участка под кривой соответствует энтальпии (ΔH) процесса разворачивания (см. рисунок ниже).


Анализ данных и измеренные/полученные параметры более подробно описаны на странице, посвященной методу дифференциальной сканирующей калориметрии.

Характеристики

Основные параметры

Технология:
Дифференциальная сканирующая калориметрия
Анализируемые свойства:
Средняя точка (TM)
Энтальпия (ΔH)
Изменение теплоемкости (ΔCp)

Ячейка

Ячейка:
Капиллярная
Материал кюветы:
Тантал
Объём кюветы:
130 мкл

Образец

Объем образца:
250 мкл (ручное заполнение)
Стандартная концентрация образца:
0,01 мг/мл – 10 мг/мл 1
Скорость обработки образца:
≤6 проанализированных образцов/8 ч

Модуль

Шум:
0,05 мккал/°C 2
Повторяемость базовой линии:
1 мккал/°C 2
Время отклика:
5 с 2
Повторяемость:
<0,2 мккал/°C 3
Воспроизводимость:
<0,08 °C ст. отк. TM и <2% RSD для ΔH 4
Системная воспроизводимость:
<0,1°C ст. отк. TM и <5% RSD для ΔH 4
Режимы многократной обратной связи:
Да (пассивный, с большим и с малым усилением)
Диапазон температур:
2 °C – 130 °C 2,5
Максимальная скорость сканирования:
240 °C/ч
Обратное сканирование:
Да
Пертурбационная калориметрия, с использованием возмущения давления (PPC):
Н/Д — ручное устройство очистки с управляемым рабочим процессом
Чистящие растворители:
Вода и чистящее средство (Contrad 90) используется в стандартном варианте

Программное обеспечение

21 CFR Часть 11:
Да, с дополнительным программным обеспечением PEAQ-Compliance
Network-ready (сетевое подключение):
Да, с возможностью получения электронных уведомлений

Условия эксплуатации

Рабочая температура ( °C):
От +10 °C до +28 °C
Storage temperature:
От -20°C до +50°C
Влажность:
10% – 70%, без конденсата (10% – 90% для хранения)
Класс защиты от внешних воздействий (IP):
IP21
Источник питания:
100–240 В перем. тока, 50/60 Гц, 70 Вт (кювета), ПК в комплекте
Сертификация:
CE (EN61010-1), EMC (EN61326-2-1, EN61326-1, FCC, ICES, VCCI), ISO9001:2008

Масса и габариты

Габариты (Ш, Г, В):
20 см × 44 см × 19 см
Вес:
8,2 кг

Примечания

:

1 Зависит от образца

Стандартные результаты для рибонуклеазы (РНКазы) в буферном растворе 50 мМ KAc при pH 5,5, 60°C/ч с активной ответной реакцией

3 Повторные сканирования стабильного буфера

4 Использование рибонуклеазы (РНКазы)

5 Диапазон температур по запросу может быть расширен до -10 °C

Поддержка

Защитите свои инвестиции и обеспечьте оптимальную производительность в любое время с помощью планов обслуживания Malvern Panalytical.

Приобретение оборудования Malvern Panalytical — это лишь первый этап сотрудничества, продолжающегося на протяжении всего жизненного цикла оборудования. Компания Malvern Panalytical обеспечит техническую поддержку в зависимости от требований в сфере вашей деятельности.

Служба поддержки HelpDesk

Тренинги

Программное обеспечение

Варианты обслуживания Malvern Panalytical — выберите подходящий для вас план:

План Malvern Panalytical Platinum

Для лабораторий, где максимальное бесперебойное время работы прибора имеет решающее значение для повседневного использования. Наш высочайший уровень отклика и ценовой план «все включено» исключает оплату непредвиденных расходов на ремонт при возникновении аварийной ситуации.

План Malvern Panalytical Gold

Повысьте производительность вашей лаборатории благодаря поддержанию эффективной работы прибора. Вы также можете рассчитывать на оперативный ответ и специализированную техническую и программную поддержку, а также поддержание эффективной работы вашего инструмента.

План осмотра Malvern Panalytical Bronze

Для лабораторий, которые стремятся оптимизировать работу прибора, важной процедурой является регулярное профилактическое обслуживание.

План PlatinumПлан GoldПлан осмотра Bronze
Ежегодная эксплуатационная проверка (PM/PV)
да
да
нет
Поддержка по телефону / электронной почте
да
да
нет
Оперативный ответ
да
да
нет
Посещения в случае аварии*
да
да
нет
Предоставление деталей включено
да
нет
нет
Техническая и программная поддержка
да
да
да
Пакеты инсталляционной квалификации (IQ) и операционной квалификации (OQ) (Pharma)***
да
да
да

*включая расходы на оплату труда и транспортные расходы***доступно за дополнительную плату