MicroCal PEAQ-DSC Automatizado

Visão geral

A Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC) é uma ferramenta analítica poderosa para caracterizar a estabilidade térmica de proteínas e outras biomoléculas. A técnica mede a entalpia (ΔH) e a temperatura (Tm) de transições estruturais termicamente induzidas das moléculas em solução. Essas informações fornecem visões valiosas sobre os fatores que estabilizam ou desestabilizam as proteínas, os ácidos nucleicos, os complexos micelares e outros sistemas macromoleculares. Os dados são usados para prever a vida útil de produtos biomoleculares, incluindo produtos biofarmacêuticos, permitir comparações lote a lote e entre moléculas inovadoras e biossimilares, desenvolver estratégias de purificação, caracterizar e avaliar construções de proteínas e classificar as afinidades dos ligantes a seus alvos proteicos em programas de descoberta de medicamentos de pequenas moléculas.

O sistema MicroCal PEAQ-DSC Automatizado de alto rendimento e alta sensibilidade apresenta um software que simplifica o fluxo de trabalho por meio da configuração de experimento simplificado e da programação de instrumentos flexíveis. A análise de dados automatizada permite a geração de dados de estabilidade térmica de alta integridade e oferece conformidade com as normas regulamentares, permitindo simultaneamente uma fácil integração com os sistemas de manuseio e transferência de dados existentes.

Principais características

• Técnica de indicação da estabilidade padrão-ouro que exige pouco desenvolvimento de ensaio. 
• Medição direta e livre de marcação da estabilidade biomolecular em estado nativo em soluções. 
• O formato padrão de placa de 96 poços garante alta capacidade e fácil carregamento, com armazenamento termostaticamente controlado de até 6 placas.
• O amostrador automático totalmente integrado permite executar de forma autônoma até 50 amostras por dia.
• As funções automatizadas de enchimento celular e limpeza permitem operação autônoma. 
• Medição de constantes de ligação muito próximas de até 10²⁰M^-1.
• O poderoso software MicroCal PEAQ-DSC reduz o tempo de análises de dados típicas e inclui:
  • PEAQ-Compliance: o sistema está disponível com o Malvern Access Controller (MAC) para limitar o acesso aos POPs definidos pelo usuário e recursos de análise de dados. Os dados podem ser exibidos usando o Gerador de relatórios, com detalhes do usuário e a capacidade de utilizar assinaturas eletrônicas para facilitar a integração do fluxo de trabalho ao sistema de qualidade da sua empresa e contribuir para a conformidade com as normas 21 CFR, Parte 11 e Anexo 11. Isso é fornecido como um acessório opcional.
  • PEAQ-Performance: detecta e valida automaticamente a prontidão do sistema para obter o desempenho ideal.
  • PEAQ-Smart (incluindo o PEAQ-Finder): para operações e análises de dados baseadas em POP.  Fornece novos algoritmos para detectar até mesmo picos sutis e “ombros”, facilitando a identificação automática e não-subjetiva de várias transições, como aquelas vistas em proteínas de vários domínios.
  • PEAQ-Compare: para a comparação quantitativa de traços DSC em estudos de comparabilidade, sendo ideal para estudos de biossimilaridade e de lote a lote.
  • Pronto para a rede: as atualizações são enviadas por e-mail durante as análises para mantê-lo informado sobre o andamento do ensaio.

O MicroCal PEAQ-DSC também está disponível como um sistema manual sem o amostrador automático.

Como funciona

As estruturas funcionais formadas pelas proteínas e por outras macromoléculas suportam as mudanças conformacionais induzidas por temperatura, como o desdobramento. Essas mudanças resultam na absorção do calor como resultado da redistribuição de ligações não covalentes na molécula. Os Calorímetros de Varredura Diferencial medem essa absorção de calor com bastante precisão.

O núcleo térmico do sistema MicroCal PEAQ-DSC Automatizado contém uma célula de amostra (contendo a amostra de interesse) e uma célula de referência (contendo uma solução tampão correspondente), ambas armazenadas em uma camisa de isolamento. Essas duas células são sempre mantidas à mesma temperatura e, durante uma medição, elas são aquecidas a uma velocidade de varredura constante. 

Conforme a molécula dentro da célula de amostra se desdobra, o calor é absorvido, criando uma diferença de temperatura (ΔT) entre a célula de amostra e a célula de referência. Isso resulta em um gradiente térmico em todas as unidades Peltier, criando uma tensão proporcional que, por sua vez, é convertida em energia para formar um loop de feedback nas unidades Peltier, a fim de retornar o valor de ΔT para zero.

Como o desdobramento de proteínas é um evento endotérmico, ele é observado como um deslocamento positivo no termograma. O ponto médio da transição de fusão desta proteína é a Tm e a área sob a curva é a entalpia (ΔH) do processo de desdobramento (veja a figura abaixo).

A análise de dados e os parâmetros medidos/derivados são descritos mais detalhadamente na página sobre a tecnologia de Calorimetria de Varredura Diferencial.

Especificação

Geral

Tecnologia	Calorimetria de Varredura Diferencial
Tipo de medição	Ponto médio de temperatura (TM) Entalpia (ΔH) Alteração da capacidade de aquecimento (ΔCp)

Célula

Célula	Capilar
Material da célula	Tântalo
Volume da célula	130 μL

Amostra

Capacidade de amostras	288 (6 × placas de 96 poços)
Volume da amostra	325 µL
Concentração típica de amostra	0,01 mg/mL – 10 mg/mL 1
processamento de amostra	≤50 amostras/dia
Faixa de temperatura de armazenamento da amostra	4°C - 40°C

Sistema

Ruído	0,05 μCal/°C 2
Repetibilidade da linha de base	1 μCal/°C 2
Tempo de resposta	5s 2
Repetibilidade	<0,2 µCal/°C 3
Reprodutibilidade	<0,08°C pad. Dev. TM e <2% RSD em ΔH 4
Reprodutibilidade do sistema	<0,1°C pad. Dev. TM e <5% RSD em ΔH 4
Modos de feedback múltiplos	Sim (passivo, ganho alto, ganho baixo)
Faixa de temperatura	2°C a 130°C 2, 5
Velocidade de varredura máxima	240°C/h
Varredura reversa	Sim
Calorimetria de transtorno de pressão (PPC)	N/A
Rotinas de limpeza	3 rotinas pré-programadas
Solventes de limpeza	Água e detergente usados como padrão

Software

21 CFR parte 11	Sim, com a opção de software PEAQ-Compliance
Rede pronta	Sim, com capacidade de alerta por e-mail

Ambiente operacional

Temperatura operacional (°C)	+10°C a +28°C
Temperatura de armazenamento	-20°C a +50°C
Umidade	10% a 70%, sem condensação (10% a 90% para armazenamento)
Classificação de proteção de entrada (IP)	IP21
Potência	100-240 V A/C, 50/60 Hz, 70 W (célula), 400 W (máx., amostrador automático), PC conforme fornecido
Certificação	CE (EN61010-1), EMC (EN61326-2-1, EN61326-1, FCC, ICES, VCCI), ISO9001:2008

Peso e dimensões

Dimensões (L, P, A)	101 cm x 68 cm x 70 cm
Peso	Aprox. 25 kg

Observações

	1 Depende da amostra. 2  Resultados típicos para ribonuclease (RNase) em tampão 50 mM KAc com pH 5,5 a 60°C/h com alto retorno 3 Novas varreduras de um tampão estável 4 Usando ribonuclease (RNase) 5 O intervalo pode ser estendido para -10°C mediante solicitação