蛋白质团聚可以发生在制造过程（细菌培养、提纯和制剂）、储存、配送和产品处理的所有步骤。 它起因于各种应激，如搅拌和暴露于极端pH值、温度、离子强度或各种界面（如空气—液体界面）。 高蛋白浓度（如在某些生物治疗性制剂的情况下）可进一步增加团聚的可能性
生物制药样品中会遇到各种各样的团聚，它们具有各种粒度和特征（如可溶性或不可溶性、共价或非共价、可逆或不可逆）。 蛋白质团聚物粒度范围很宽，从小型低聚物（纳米）到包含数以百万计的单体单元的不可溶性微米级团聚体。
在制剂的开发、制造和后续的储存过程中，必须对团聚进行认真的特征描述和控制。 类似地，通过监测团聚的状态，可以实现对生产工艺的修改或优化。
纳米颗粒跟踪分析（NTA）是一种与布朗运动与粒度相关的液体中颗粒的观察与分析方法（图1）。 运动速度只与液体粘度、温度和颗粒大小有关，并且通过分别测定每个颗粒的大小和给定样品中颗粒的浓度就可以生成高分辨率粒度分析图（图2）。 由于蛋白质的折射率低，NTA测定法的检测下限大约为30 nm直径。 这就意味着，典型聚会范围为3 nm~10 nm的蛋白质单体单元无法通过NTA测定，但仅含有几十个单体到数千个单元的聚合体是可以测定大小和计数和。 因为通常不需要稀释样品就可以获得粒度分布情况，由于样品处理的的原因，团聚物外形不会改变。
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在下列中，NTA正确测定了一个45 nm直径的病毒（图3a）。 然而，只是摇动几秒钟后，就发现剪应力已经使病毒样品中发生团聚（图3b）。
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源自：Moser M., (2008) Emerging analytical techniques to characterize vaccines（新兴的疫苗表征分析技术）, Proc. Intl. Conf. Vaccines Europe, Brussels, 2008年12月。
在该例中，采用的热量为（50oC），1 mg/mL的免疫球蛋白（IgG）已经逐渐团聚，在装有638 nm激光的NS500中观察时，粒子散射光的数量和强度都提高了。 在每个时间点上，同时采用NTA技术和动态光散射（DLS）进行测定，可以观察到单体和聚合体的尺寸数据（图4）。 进行热诱导聚合20分钟后，DLS所描述出的单体峰呈现出约10 nm的球体等效液体动力学直径，在大约30 nm处开始用NTA测定团聚物颗粒，在50 nm处观察到峰值，并在大约300 nm处观察到最大的团聚物。 因为NTA还能得出颗粒浓度，还可以跟踪热聚合过程中颗粒数量的增加情况（图5）。 该数据表明，头三十分钟，粒度为30 nm以上的聚合体最少。 从30分钟到100分钟，30 nm或更大的聚合体的数量保持稳定，而100分钟后，团聚物的数量则更多的呈几何级数增加。 研究复杂的蛋白质聚合时，利用NTA和DLS的样品粒度数据以及NTA的样品浓度数据可以得到信息丰富的解决方案。
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蛋白质生产技术逐渐能够产生150 mg/mL或更高浓度的原料。 将50 mg/mL、100 mg/mL和150 mg/mL的牛血清蛋白（BSA）样品装入样品室。 随着浓度的增加，由于单体为非可溶性且聚合体较小，所观察到的散射增加了，但NTA依然能够识别和跟踪直径约为40 nm的团聚物（图6）。
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NTA已被用来研究三相分区中百分比硫酸铵对α-胰凝乳蛋白酶的影响（Rather , PLoS ONE, 2012. 7(12): e49241。 doi:10.1371/journal. pone.00492410).
Torosantucci 等人 研究了不同的抗氧化剂对铜/抗坏血酸诱导的胰岛素聚合的影响，他们利用NTA生成粒度分布剖面图与非聚合状态进行对比（Torosantucci 等人，Eur J Pharm Biopharm. 2013 Aug;84(3):464-71。 doi: 10.1016/j.ejpb.2013.01.011. Epub 2013 Feb 9.).
为了防止存在大团聚物导致蛋白质疗法不适合患者，科学家们需要了解蛋白质单体单元在合成、提纯、包装、运输、储存和使用过程中的哪个环节开始团聚在一起。 通过用NTA和DLS在过程的不同时间点进行粒度分布测定，科学家们能够识别出聚合开始的时间点。 然后便可以检查并可能修改该点/步骤，以阻止或减缓蛋白质聚合体的形成。
