特點與優勢
差示掃描熱分析儀 (DSC) 是功能強大的分析工具，能分析蛋白質和其他生物分子的熱穩定性，此技術可測量溶液中分子因熱導致結構轉變所產生的焓 (ΔH) 和溫度 (Tm) 變化，這些資訊對於了解蛋白質、核酸、微胞錯合物和其他高分子系統的穩定或去穩定因子，可提供寶貴的見解和數據，而這些數據可用來預測生物分子產品 (含生物製藥) 的有效期限、進行批次對批次及生物相似性分子對新穎分子的比較、研擬純化策略、分析和評估蛋白質構造特性，以及在小分子藥物探索計畫中排序配體對其蛋白質標的親和力。
高靈敏度的 MicroCal PEAQ-DSC 系統具備自動化數據分析功能，可支援產生高完整性的熱穩定性數據，並能遵循法規要求，同時還可與現有的數據處理和傳輸系統輕鬆整合，樣品載入後可在無人值守的情況下操作，讓操作員能空出更多時間， 且這套完整的系統不需要額外的配件、試劑或耗材。
儀器特點
- 判別穩定性的黃金標準，且僅需極少的檢定開發
- 以直接、免標記的方式測量溶液中生物分子的狀態穩定性
- 可測量極強的結合常數，最高可達 1020M-1
- 手動系統附有移液管和清潔裝置
- 功能強大的 MicroCal PEAQ-DSC 軟體大幅縮短一般數據的分析時間，同時還包括：
- PEAQ-Compliance：此系統可透過 Malvern Access Controller (MAC) 限制特定使用者對於設定 SOP 和數據分析功能的存取權限，附帶使用者詳細資訊的數據可使用報告產生器顯示，並可使用電子簽章進行簽署，不僅能將工作流程整合至您公司的品管系統，同時也有助於符合 21 CFR Part 11 和附錄 11 的法規，PEAQ-Compliance 將以選配配件的形式提供
- PEAQ-Performance：自動偵測及驗證系統是否就緒，以達到最佳效能
- PEAQ-Smart (包含 PEAQ-Finder)：適用於以 SOP 為基礎的操作和數據分析， 提供新型的演算法，即使是細微的尖峰和肩峰也可被偵測，進而能以非主觀性的方式自動識別像是在多結構域蛋白質中可見的多重轉換
- PEAQ-Compare：適用於可比較性研究的 DSC 微量定量比較，非常適合做批次對批次和生物相似性研究
- Network-ready：分析期間能傳送電子郵件更新現況，讓您隨時掌握檢定進度
也可以選購附有自動進樣器的 MicroCal PEAQ-DSC Automated。
運作原理
蛋白質和其他高分子形成的功能性結構經常經歷由溫度誘發的構形變化，例如蛋白質展開，這些變化會因非共價鍵在分子內重新分配排列而造成熱量的吸收，示差掃描熱分析儀可以非常精確地測量此一熱量吸收。
MicroCal PEAQ-DSC 系統的熱分析核心包含一樣品槽 (含待測樣品) 和參考槽 (含相應的緩衝溶液)，兩者均置於絕緣護套中，這兩個測試槽始終維持於相同溫度，並在測量期間以恆定的掃描速率加熱。
當樣品槽內的分子發生結構展開時會吸收熱量，在樣品槽和參考槽之間產生溫度差 (ΔT)，該溫度差在 Peltier 模組的兩端產生熱梯度，進而生成相應比例的電壓，此電壓會依序轉換為功率，在 Peltier 模組形成反饋迴路，以使 ΔT 回歸為零。
由於蛋白質展開是吸熱過程，因此在熱分析圖中會觀察到正位移，此一蛋白質「熔融」轉變的中點為 Tm，而曲線下的面積等於展開過程中的焓變化 (ΔH) (請參閱下圖)。
數據分析及測量/衍生參數在示差掃描熱分析儀技術頁面中有進一步的詳細說明。
規格
一般
| 技术类型 | 示差掃描熱分析儀 |
|---|---|
| 测量类型 |
溫度中點 (TM)
焓 (ΔH)
熱容變化 (ΔCp)
|
測試槽
| 样品池 | 毛細管 |
|---|---|
| 样品池材料 | 鉭 |
| 样品池容积 | 130 μL |
樣品
| 样品量 | 250 µL (手動填入) |
|---|---|
| 典型样本浓度 | 0.01 mg/mL – 10 mg/mL 1 |
| 样品处理量 | ≤6 個樣品分析/8 小時 |
系統
| 噪音 | 0.05 μCal/°C 2 |
|---|---|
| 基线可重复性 | 1 μCal/°C 2 |
| 响应时间 | 5s 2 |
| 重複性 | <0.2 µCal/°C 3 |
| 再現性 | <0.08°C St. Dev. TM <0.08 °C 標準差和 ΔH <2% RSD 4 |
| 系统可重复性 | <0.1°C St. Dev. TM <0.1°C 標準差和 ΔH <5% RSD 4 |
| 多重反馈模式 | 有 (被動式、高增益和低增益) |
| 温度范围 | 2 °C 至 130 °C 2,5 |
| 最大扫描速率 | 240 °C/h |
| 逆向扫描 | 是 |
| 压力扰动量热法 (PPC) | 不適用 - 具備引導式工作流程的手動清潔裝置 |
| 清洗溶剂 | 依標準使用水和清潔劑 (Contrad 90) |
軟體
| 21 CFR 第 11 部分 | 有，具備 PEAQ-Compliance 選配軟體 |
|---|---|
| 已连接网络 | 有，具備電子郵件提醒功能 |
操作環境
| 操作溫度 | +10 °C 至 +28 °C |
|---|---|
| 储存温度 | -20 °C 至 +50 °C |
| 濕度 | 10% 至 70%，無冷凝 (針對儲存而言為 10% 至 90%) |
| 防護等級(IP) | IP21 |
| 電功率 | 100-240 V A/C，50/60 Hz，70 W (cell)，PC 依照其需求 |
| 认证 | CE (EN61010-1)、EMC (EN61326-2-1、EN61326-1、FCC、ICES、VCCI)、ISO9001:2008 |
重量與尺寸
| 尺寸 （宽, 长, 高）： | 20 cm × 44 cm × 19 cm |
|---|---|
| 重量 | 8.2 kg |
備註
|
1 依樣品而定 2 在 60°C/h 的高反饋下，核糖核酸酶 (RNase) 在 pH 值 5.5 的 50 mM KAc 緩衝液中量測的典型結果 3 重新掃描穩定緩衝液 4 使用核糖核酸酶 (RNase) 5 範圍可依要求向下延伸至 -10 °C |
主要功能
MicroCal PEAQ-DSC 儀器可為各種應用提供助益，部分概述如下：
蛋白質特性分析
MicroCal PEAQ-DSC 是蛋白質特性分析的基礎工具，以下關鍵性問題；
• 我的蛋白質是摺疊的嗎？
• 我的蛋白質在什麼條件下是穩定的？
• 我的蛋白質具有多結構域嗎？
• 我的蛋白質會與配體或輔因子結合嗎？
皆可透過簡單的 DSC 實驗得到答案。
微脂體
微脂體可做為細胞膜模型系統和潛在的藥物傳遞系統，藉由監控 DSC 測得的相變溫度和焓值的變化，可用於研究細胞膜組成的「結構活性關係 (SAR)」，以及藥物在微脂體內的吸收，不僅如此，任何會形成微胞或其他高分子結構的材料其實都可以使用此技術進行研究。
