Miért gyorsabb a fehérjetisztító mágneses elválasztó, mint az oszlopok?

A fehérjetisztító mágneses elválasztó mágneses gyöngyöket használ a csomagolt oszlopágy helyett. A gyöngyök közvetlenül a folyadékban kötődnek a célfehérjékhez. Egy mágneses mező egy tiszta lépéssel kihúzza őket. Nincs törékeny gyanta. Nincs elzárt áramlási útvonal. Ez a technológia ma már elterjedt a rekombináns fehérjegyártásban, vakcina fejlesztésében és a nagy áteresztőképességű diagnosztikai készletek gyártásában. Számos kutatócsoport használja antitest-tisztításra, sejtfelszíni fehérjevizsgálatokra és nukleinsav tisztítására omikai projektekben. A vezető biopharma laboratóriumok és automatizálási platformok már kiépítették a munkafolyamatokat a mágneses szétválasztás köré. Mégis a legtöbb csapat ugyanazt a kérdést teszi fel: ha az elv ilyen egyszerű, miért olyan gyorsabb, mint a hagyományos oszlopok?

(Rekombináns fehérjetermelés | BioRender Tudományos Sablonok)

Miért küzdenek a hagyományos oszlopok egys Te méretarány

A kromatográfiai oszlopok kivívták helyüket a laborban. Ismerősek, számtalan SOP-ban dokumentálták, és gyakran már jóváhagyottak GMP környezetekhez. Ha túl a kis tesztmennyiségeken többliteres adagokká váltunk, ezek a korlátok kezdenek uralkodni a napon.

Az oszlopok, amelyek padméretarányban rendben voltak, hirtelen jelentős korlátokká válnak:

• Kiterjesztett egyensúlyi, mosási és regenerációs fázisok

• Érzékenység a viszkózus vagy szennyezett mintákra, amelyek zavarják az áramlást

• Folyamatos kézi nyomás-, szelep- és gradiens-állítások

Ez gyorsan a következővé alakul:

•Hosszabb feldolgozási idők tételenként

• Több alkalmazott van bezárva alacsony értékű oszlopműveletekbe

• Nagyobb esély a hibákra és sikertelen futásokra

Ahogy az átmenőképesség igényei nőnek, egy folyamatos figyelemre szoruló rendszer már nem éri el a figyelmet.

Hogyan egy Fehérjetisztító mágneses elválasztó változtatások tA játék

A fehérjetisztító mágneses szeparátor más utat választ. Mágneses gyöngyök váltják fel a tömött ágyat, mint szilárd fázist. Ahelyett, hogy a mintát egy oszlopon keresztül tolnád, közvetlenül kevered a gyöngyöket a folyadékkal, hagyod, hogy a célfehérjék kötődjenek, majd mágneses térrel húzd a gyöngyöket az edény oldalára vagy aljára.

Nincs törékeny ágy, amit összepakolhatna. Nincs áramlási útvonal, ami eltömíthetné. Nincs birkózás hátnyomással.

Az alapelv egyszerű:

•Keverd össze a gyöngyöket és a mintát

•Kötődjön a célmolekulákhoz

• Gyöngyök rögzítése mágneses térrel

• Távolítsd el a felsőgátont, mosd és elutálj

Ez a fizikai egyszerűség nagyban hozzájárul ahhoz, hogy egy fehérjetisztító mágneses szeparátor rövidebb ciklusokat tud biztosítani nagy léptékben.

Mi teszi valójában gyorsabbá a fehérjetisztító mágneses elválasztót?

Egy modern fehérjetisztító mágneses elválasztó nem csupán egy mágnes, amely palackra van ragasztva. Ez egy kifejezetten fehérjei, nukleinsavak és sejtek adagolási feldolgozására készült rendszer. A mágneses tér, az edény és a vezérlők kialakítása mind hozzájárul a sebességhez és a következethez.

• Egyenletes mágneses tér, kijelenthető gyöngyviselkedés

Improvizált beállításokban a mezőny erős lehet, de egyenetlen. A gyöngyök egy sarokba csapódnak, sűrű csomókat alkotnak, és nehezen moshatók vagy hatékonyan elúzhatók. Egy jól megtervezett fehérjetisztító mágneses elválasztó egyenletes, stabil mezőt generál a munkatér felett, amikötele:

•A gyöngyök minden régióban hasonló mágneses erőt éreznek

• Az aggregáció csökken, javítva a mosást és az eluciót

•A gyöngy- és termékveszteség sok ciklus alatt minimalizálható

Mivel a gyöngy mozgása kiszámítható, optimalizálhatod a keverési és rögzítési időt, ahelyett, hogy túlpufferelnénk "csak a biztonság kedvéért". A gyakorlatban ez gyorsabb elválasztást, stabilabb hozamot és kevesebb kötetről adagra változót eredményez.

• Méretnövelésre készült, nem csak munkapadikísérletekre

A legtöbb csapat kis léptékű tesztekkel kezd csövekben, lemezekben vagy rázva-flaszokban. Az igazi stresszteszt akkor jön, amikor litereket vagy több tíz litert kell kezelned anélkül, hogy az egész folyamatot átterveznéd.

A fehérjetisztító mágneses szeparátort ezen ugrás szem előtt tartva tervezik:

• Ugyanez a magelválasztási elv érvényes milliliterektől a többliteres adagokra

•A munkamennyiségek összeilleszthetők a meglévő adagméretekhez

•A protokollok főként a volumenek és időzítések módosításával skálázódnak, nem pedig a munkafolyamat újraírásával

Ez a folytonosság leegyszerűsíti a technológiai átadást az R&D-ből a pilotba és a gyártásba. Ahelyett, hogy egy "oszlopos verziót" és külön "gyártási verziót" fejlesztenénk, egy mágneses szétválasztási stratégiát tartunk fenn, és azt a mennyiség növekedésével módosítod. Ez lerövidítheti az érvényesítési időt, és csökkentheti a meglepetéseket, amikor elérjük a GMP gyártást.

• Adatvezérelt szétválasztás találgatás helyett

Egy dedikált Fehérjetisztító mágneses elválasztó platform további előnye, hogy valós idejű monitorozás és okos vezérlés is beépíthető. A modern biomágneses rendszerekben integrált érzékelők és szoftverek figyelik a folyamatot a kötés, mosás és elució során.

Ez lehetővé teszi a csapatodnak, hogy:

•Valós időben kövessék a szétválasztás állapotát a végső teszteredmények várása helyett

• Fogd meg a gyöngy aggregációt vagy a hiányos fogást, mielőtt az eltéréssé válik

• Állítsd be a keverési sebességet, a rögzítési időt vagy a mosási ciklusokat, hogy a hozam és a minőség a cél szerint maradjon

A régebbi oszlopalapú munkafolyamatok manuális megfigyelésre és nyomásprofilokra épülnek, amelyeket az operátor intuíciója irányít. Bár ez a szakértelem számít, nehéz szabványosítani, és szinte lehetetlen következetesen skálázni a csapatok és helyszínek között. Egy automatizáltabb, adatvezérelt fehérjetisztító mágneses elválasztó munkafolyamat segít a "törzsi tudást" ismételhető paraméterekké és receptekké alakítani.

(A mágneses fehérje új alkalmazása: kényelmes egylépéses tisztítás

és fehérjék immobilizációja | Tudományos jelentések)

• Biztonságosabb, egyszerűbb művelet a rutin munkához

Azoknak a csapatoknak, amelyek naponta sok futást teljesítenek, az ergonómia és a biztonság nem opcionális. A fehérjetisztító mágneses elválasztó általában egy védő záróban található, amely távol tartja az erős mágneseket a kezektől és szerszámoktól. Ez a kialakítás segít elkerülni a szorítású ujjakat és a váratlan mágneses vonzást a közeli hardver felé.

Ugyanakkor gyöngyalapú protokollok gyakran így szólnak:

• Csökkentse vagy szüntesse meg az ismétlődő centrifugációs lépéseket

• Minimalizálják a kézi mintaátvitelt csövek és oszlopok között

•Egyszerűsítse a puffer-sémákat és a kezelési lépéseket

Hónapok és évek során ez kevesebb ergonómiai problémát, kevesebb fáradtságot és gördülékenyebb napi működést eredményezhet azok számára, akik a tisztítóvonalat üzemeltetik.

Élethű út az oszlopoktól to Mágneses elválasztás

A legtöbb labor nem tudja egyik napról a másikra kikapcsolni az oszlopait. A gyakorlatiabb megközelítés a fázisos átmenet, amely fehérjetisztító mágneses szeparátort használ, ahol az elsőként hozza a legnagyobb előnyt.

Jó kiindulópont, ha elemezzük a jelenlegi oszlop készítési folyamatát:

• Azonosítsa azokat a lépéseket, amelyek a leghosszabb várakozási vagy kiegyensúlyozási időt tartalmaznak

• Zászlófutások, amelyeknél gyakran kell újradolgozni nyomáskiugrások vagy áramlási problémák miatt

• Térképezd fel, hol a legfájdalmasabb a gyöngy vagy termékveszteség a hozamért és a költségért

Ezek a nagy súrlódású lépések gyakran a legjobb jelöltek mágneses elválasztó fokozattal való helyettesítésére. Fehérjetisztító mágneses elválasztót bevezethetsz a munkafolyamat egyetlen részébe, miközben a többi változatlan marad, majd további lépésekre bővítheted, ahogy növekedik a bizalom és a belső szakértelem.

Amint az új platform integrálódik, a napi munka elkezd másképp nézni ki:

•Kevesebb centrifugációs és puffercsere lépés

•Rövidebb összfeldolgozási idő tételenként

• Kevesebb kézi beavatkozás a rögzítés és mosás során

Mivel ugyanaz a biomágneses rendszer képes támogatni fehérjetisztítást, nukleinsav izolálását, sejtszétválasztást, biokatalízist és diagnosztikai reagens-előkészítést, sok csoport végül több munkafolyamatot szabványosít egy Fehérjetisztító mágneses elválasztó platformon. Ez egyszerűsítheti a képzést, csökkentheti a helyszínen lévő hardvertípusok számát, és megkönnyítheti a hosszú távú validálást.

Következő lépések

Ha az oszlopalapú tisztításod nehezen tartja a lépést a jelenlegi vagy tervezett áteresztőképességgel, most jó alkalom arra, hogy újragondold a rendszeredet. Egy fehérjetisztító mágneses elválasztó segíthet Önnek:

• A feldolgozási idő csökkentése minőség feláldása nélkül
• Védd meg a mágneses gyöngyöket és értékes mintákat
• Gördülékenyebben haladjunk a milliliteres tesztekről liter méretarányú gyártásra

Ha kíváncsi vagy, hogyan nézne ki ez a környezetedben, kezdj azzal, hogy feltérképezed a jelenlegi problémás pontokat, és azonosítsd egy-két lépést, ahol a mágneses munkafolyamat a legnagyobb hatással lehet. Innen kontrollált módon értékelheted a Fehérjetisztító mágneses elválasztót, és elkezdheted levenni a nyomást mind az oszlopokról, mind a kezelőkről.