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Automatisierte Protein- und Nanopartikel-Größenmessung und Steigerung der Produktivität
Mit dem neuer Zetasizer APS Microplate Sampler von Malvern
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Mit dem neuen Zetasizer APS von Malvern, einem System auf Basis der Dynamischen Lichtstreuung (DLS) wird die Größenmessung durch den Einsatz von 96- oder 384-Well Mikroplatten automatisiert. In erster Line für den Proteinmarkt ausgelegt ist der Zetasizer APS komplett automatisiert – der Anwender legt die Platte ein und drückt den “Start Knopf“. Das erlaubt die schnelle und einfache Untersuchung der Proteinbedingungen in den unterschiedlichen Phasen des Aufreinigungsprozesses oder später während der Formulierungsstadien unter verschiedenen Umgebungsbedingungen.
Die eingesetzte Messtechnologie liefert Ergebnisse, die in ihrer Genauigkeit und Reproduzierbarkeit hochtechnologischen Forschungs–DLS-Systemen zur Einzelmessung entsprechen. Durch die hier realisierte Automatisierung der Messung nimmt man keinerlei Kompromiss in der Genauigkeit in Kauf.
Dynamische Lichtstreuung misst die Diffusion von Proteinen und Nanopartikeln in Lösung, was eine genaue Größenbestimmung erlaubt.
Die DLS, auch Quasielastische Lichtstreuung (QELS) oder Photonen-Korrelations-Spektroskopie (PCS) genannt, wertet das an gelösten Makromolekülen und suspendierten Nanopartikeln gestreute Licht eines Lasers aus. Dabei kommt es aufgrund der Brown’schen Molekularbewegung zu zeitlichen Änderungen bzw. Fluktuationen der Streulichtintensität, wodurch eine Größenbestimmung möglich ist.
Sie erlaubt weiterhin auch die Charakterisierung der Proteingrößenverteilung, um so die Anwesenheit und den Anteil an Aggregaten zu bestimmen, ein wichtiges Indiz zur Kontrolle und Steuerung der Bedingungen eines Aufreinigungsprozesses und ein bedeutender Parameter gezielter Methodenentwicklung.
Durch voll automatisierte Lichtstreuexperimente unter Verwendung der Microwell Platten, macht der Zetasizer APS Screening und wiederholte Probenmessungen einfach. Selbst die Messung verschiedener Probentypen auf einer Platte ist möglich. Stellt der Auto-Level Sensor fest, dass genügend Probe im Well ist, wird diese in eine genauestens temperaturüberwachte Messzelle überführt. Das Probennahmesystem und der Spülvorgang gewährleisten, dass es zu keiner Crosskontamination der Proben kommt – was zusätzlich durch eine Hintergrundmessung zwischen jeder Probe überprüft wird. Nach der Messung ist die Probe komplett zur Weiterverwendung verfügbar.
Der Zetasizer APS hat eine zweifache Temperatursteuerung, um sowohl den Anforderungen während der Messung als auch der Probenbehandlung davor und danach getrennt gerecht zu werden.
Die schnelle, in breitem Rahmen programmierbare Temperatursteuerung der Messzelle ermöglicht automatisierte Trendmessungen. Diese werden z.B. zur Bestimmung des Schmelzpunkts, für Reinheitstests oder Haltbarkeitsstudien genutzt.
Die Temperatur der Platte wird getrennt gesteuert und überwacht, um für die Proben vor der Messung die optimalen anwenderdefinierten Bedingungen zu gewährleisten.
Einfach zu bedienende Software führt den Anwender durch die Entwicklung von Standard Operating Procedures (SOPs) für wiederholbare Messungen. Sie bietet ebenso eine Reihe verschiedener Ergebnisreports und die Möglichkeit die Berichte nach Kundenwunsch anzupassen.
Der wahre Wert des Systems liegt darin, die ermittelten Eigenschaften zu nutzen, um Applikationsprobleme zu lösen. In Bio-Prozessing, zum Beispiel, den Einfluss der Umgebungsbedingungen auf die Entstehung von Monomeren oder Oligomeren eines Proteins zu untersuchen, im Drug Target Development die Kristallisationsbedingungen zu optimieren; und bei der Herstellung von Protein Therapeutika Aggregate zu ermitteln, den Aufreinigungsprozess zu optimieren und durch Beobachtung von Größenänderungen bereits frühe Stadien eventueller Instabilität zu entdecken.
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