生物分子定量

定量是众多生物学研究和制药中生物分子生产的基础,也是治疗方案的关键。生物分子的表征对样品纯度具有一定要求,通常需要确认抗体或其他生物分子的纯度,以确保原始材料的质量1,2

蛋白质纯化

随着生物技术不断在发展,蛋白质工程是科研和生物疗法中越来越重要的一个方面。定量能提供很多信息有利于后续的蛋白质纯化3,能帮助确定蛋白质在研究前的标准化,此外还能够保证用于制药的蛋白质符合严格的质量参数,以确保患者安全。

表达优化

大多数分子生物学实验从 DNA 克隆开始,然后将其转移到大肠杆菌或类似的表达载体中以获得目的蛋白。为了最大限度地提高目的蛋白的表达,可通过优化 DNA 构建体的设计,提高所选载体的表达效率来实现。因此,可以通过对不同 DNA 构建体表达的蛋白进行定量,来选择最佳构建体,从而提高目的蛋白的产出。

腺相关病毒 ( AAV ) 滴度测定

AAV 被广泛用作将功能基因引入患有遗传疾病的人类体内的载体,以 AAV 为载体的基因治疗受到严格的监控,包括规范载体的纯度和效力。因此,准确定量治疗性 AAV 载体的剂量对于基因治疗非常重要,是保证纯度和确认剂量的基础4

血清学检测

检测血浆样本中,抗原特异性的抗体是一种重要的诊断工具,可在流行性感染期间提供重要的血清监测信息5,但这种免疫诊断检测通常复杂且耗时耗力,因此需要一种快速、高灵敏度的技术来完成血浆抗体的定量检测。

生物膜干涉技术

以上提到的样品定量以及其他应用都能通过一种新型的非标记技术得以实现,即生物膜干涉技术( BLI 6,7,8BLI 通过检测从光纤生物传感器表面反射的白光的干涉光谱,来表示生物分子之间的相互作用,与已知浓度的标准曲线结合使用,可以快速得到样本定量数据;还适用于复杂基质的定量,包括上清液或细胞裂解物等粗样。

从小分子到大的生物复合物,利用 BLI 均可实现高灵敏度定量;并只检测特异结合的目标分子,能高特异性地实时监测生物分子浓度变化,目前已经成为众多样品定量的最佳工具之一。

用于 BLI 定量应用的 Gator® 产品

Gator® 提供一系列产品,以促进 BLI 在定量应用中的使用。Gator® Prime 是一款坚固耐用且免维护的 BLI 仪器,可用于非标记分析9,通过生物传感器的自动固化和再生,可替代耗时耗力的 ELISA 方法,快速完成样本定量。Gator® Prime 共有八个独立的光谱仪,可同时对八个样品进行定量,每次实验的检测通量高达 168 个样品,作为定量应用中一种有效检测方案。该系统还包括快速启动模式,可帮助非专业操作人员快速开始定量检测。

Gator® Plus 是一款基于生物膜干涉( BLI )技术的高通量设备,可用于定量,动力学和表位配对,快速提供检测结果。

此外,Gator® 还提供专门的解决方案,以进一步提高定量应用10。例如,Gator™ AAVX 利用抗 AAVX 的抗体,可特异性地直接捕获裂解物粗样,柱洗脱物,细胞裂解物和细胞培养物中的不同血清型 AAV ;Gator™ Ni-NTA 试剂盒可以快速连续地定量 His 标签的蛋白质。

Gator® BLI 系统使用符合 FDA 联邦法规( CFR 2111篇的软件,这对于生物药物监测和生产的定量至关重要,所有获取的数据都有时间戳并可追踪,其强大的审计跟踪,包括记录用户会话等功能,都符合 FDA 的指南。因此,Gator® 系统非常适用于必须符合 CFR21 标准的,需要良好环境的制药厂/实验室。

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参考文献和延伸阅读

1.       Westbrook JA, etal. Proteomics Clin Appl. 2015 Apr;9(3-4):295-300. Doi: 10.1002/prca.201400120.

2.       Heegaard NH, etal. Electrophoresis. 1999 Oct;20(15-16):3122-33.

3.       Lillehoj EP,Malik VS. Adv Biochem Eng Biotechnol. 1989;40:19-71.

4.       Jungmann A, etal. Hum Gene Ther Methods. 2017; 28(5):235-246.

5.       Dzimianski JV,et al. Sci Rep. 2020;10(1):21738.

6.       Qiao SP, et al.Chembiochem. 2021 Jun 2;22(11):1974-1984.

7.       Noy-Porat T, etal. STAR Protoc. 2021 Sep 15;2(4):100836.

8.       Dysinger M, etal. J Immunol Methods. 2012 May 31;379(1-2):30-41.

9.       Gator.https://www.gatorbio.com/products/gatorprime

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