如何選擇差示掃描螢光法 (DSF) 和差示掃描量熱法 (DSC) 用於生物製藥研究

蛋白質穩定性是生物製藥研究中的一個重要參數。近年來，差示掃描螢光法 (DSF) 被加入製藥公司的生物物理工具箱中，並用於表徵蛋白質展開。然而，隨著越來越多的新型藥物進入開發管道，人們越來越意識到DSF技術缺乏的多樣性。隨著製藥研究越來越重視生物分子，如抗體藥物偶聯物、雙特異性分子、核苷酸和mRNA脂質納米顆粒，DSF逐漸落後。

這時就有了差示掃描量熱法 (DSC)。DSC是一種多模態技術，應用範圍廣泛，不僅限於測量蛋白質熱穩定性。而且，在測量蛋白質熱穩定性時，DSC比DSF提供更完整的圖像，這可以改善決策並減少偽陽性的可能性。

差示掃描螢光法 (DSF) 如何運作？

差示掃描螢光法 (DSF) 是一種基於螢光的方法，其通過檢測蛋白質展開時的螢光變化來測量蛋白質的穩定性。隨著溫度升高，一種螢光染料會標記蛋白質暴露的疏水區域，生成指示展開事件的信號。

這意味著DSF僅限於具有內在螢光團或可以被標記的蛋白質。包括添加到樣品中的染料在內的共溶質也可能干擾螢光信號，降低可靠性。而且它僅檢測展開事件，並不提供其他熱力學參數的數據，比如焓變。

差示掃描量熱法的優勢是什麼？

差示掃描量熱法 (DSC) 直接測量蛋白質展開過程中吸收或釋放的熱量，無需使用螢光染料。它提供完整的熱力學圖譜，包括展開溫度 (Tm)——這是DSF唯一提供的參數——以及焓變 (ΔH) 和熱容 (Cp)。

去除螢光染料使DSC適用於蛋白質、核酸、脂質及其組合。此外，由於DSC不依賴於光學、基於信號的測量，因此它不會受到由淬滅、蛋白質聚集或光散射引起的人為影響。

儘管DSF的可重複性和可靠性無與倫比，但DSC是一種更具多樣性的技術。結果是，DSC儀器是一項具有成本效益且具有未來適應性的投資。

DSF 與 DSC 的蛋白質穩定性測量對比

DSF 提供了高通量篩選的優勢，並且需要較小的樣品體積，這使其成為需要速度和效率的早期研究階段中的實際選擇。然而，它受限於其依賴於螢光基於測量的方法，這可能會引入變異性並限制其適用性。

相比之下，DSC 提供全面且高度可重複的熱力學數據，使其對 生物製劑配方開發、生物相似性評估和提交監管申請至關重要。它不受光學假象影響，並且可以與各種緩衝液和共溶劑一起使用，確保結果一致可靠。

最終，選擇DSF或DSC取決於應用的具體需求。如果需要快速篩選和最小的樣品消耗，DSF可能是首選技術。然而，如果需要準確、可重現和詳細的熱力學見解，DSC仍然是較優的方法。

在生物製藥開發中，穩定性表徵會影響配方決策和監管批准，DSC仍然是金標。憑藉其精確性和可靠性，MicroCal PEAQ-DSC是研究人員尋求最全面蛋白質穩定性分析方法的無與倫比的工具。

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