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Das CONFOCHECK ist ein spezielles FT-IR-System zur infrarotspektroskopischen Analyse von Proteinen in Wasser. Es basiert auf einem für die Proteinanalytik optimierten Spektrometersystem, das über eine anwenderfreundliche Software gesteuert wird. Durch den Einsatz eines empfindlichen Detektors wird eine sehr kurze Messzeit (ca. 30 Sekunden/Probe) erreicht.

FT-IR-Protein-Anwendungen

  • Protein-Konzentrationsbestimmung
  • Erkennung von Konformationsänderungen
  • Protein-Dynamik: temperaturinduzierte Strukturänderungen
  • Beobachtung der Proteinstruktur bei Aggregations-, Fibrillierungs- und Kristallisationsvorgängen
  • Sekundärstrukturbestimmung
  • Quantifizierung gelöster Probenkomponenten (Puffer, Zusatzstoffe, Detergenzien)

Typische Anwendungen im Bereich Pharma

  • Pre-Formulierung und Formulierungsentwicklung: Untersuchung des Einflusses der Formulierung auf die Proteinstabilität
  • Stabilitätsstudien (Stress-Tests): Einfluss von pH, Temperatur, Mutation, etc. auf die Proteinstabilität
  • Qualitätskontrolle: Überprüfung der Proteinkonzentration und -struktur sowie der korrekten Produktzusammensetzung (Puffer, Zusatzstoffe) im Produktionsumfeld
  • Bindungsstudien: Analyse des Einflusses einer Liganden-Bindung auf die Proteinstruktur

Die Hauptanwendungen des CONFOCHECK sind die Erkennung und Quantifizierung von Änderungen der Protein-Konformation und die Bestimmung der Proteinkonzentration. Unter Verwendung interner Kalibrationen wird von jeder vermessenen Probe automatisch die Konzentration des gelösten Proteins und dessen Sekundärstruktur (alpha-Helix, beta-Faltblatt) bestimmt. Kernstück des CONFOCHECK sind seine speziell für wässrige Proben entwickelten Messzellen, mit denen bereits sehr geringe Mengen (ca. 10 µg) gelöster Proteine und Membranproteine vermessen werden können. Die Messzellen sind über den im CONFOCHECK enthaltenen, aus der Software steuerbaren Thermostat temperaturkontrolliert.

Die AquaSpecTM Zelle wird zur Vermessung in Wasser gelöster Proteine und solubilisierter Membranproteine verwendet. Hierbei handelt es sich um eine im Durchfluss befüllbare Transmissionszelle, deren Schichtdicke mit ca. 7 µm auf die Messung wässriger Systeme optimiert ist. Im Vergleich zu konventionellen Küvetten erlaubt diese Zelle einen sehr hohen Probendurchsatz. Weiterhin wird eine weitaus größere Genauigkeit erreicht, so dass auch sehr niedrige Proteinkonzentrationen (bis unter 0,1 mg/ml) messbar sind und geringste Konformations-Änderungen erkennbar werden. Mit Hilfe der im CONFOCHECK enthaltenen, internen Kalibrationen wird direkt nach der Messung (ca. 30 sec.) die Sekundärstruktur des analysierten Proteins und dessen Konzentration bestimmt.

Temperatur-induzierte Entfaltungs-/Rückfaltungs-Vorgänge werden mit der Bio-ATR II-Messzelle gemessen. Diese Einheit erlaubt es, automatisiert Temperaturrampen (0-95°C) aufzunehmen und dabei sowohl die spezifische Änderung der Sekundärstruktur als auch den Schmelzpunkt genau zu bestimmen. Auch Prozesse wie Fibrillierungen und Aggregationen können mit der Bio-ATR II-Messzelle verfolgt und analysiert werden. Um die Änderung der Proteinkonformation bei Liganden-Bindung, pH- Wechsel oder deren Einfluss auf bestimmte Salze "on-line" zu verfolgen, steht ein spezieller Dialyse-Aufsatz für die Bio-ATR II zur Verfügung. Die niedermolekularen Substanzen können damit in das Messkompartiment eindialysiert werden, ohne dass sich dabei Proteinkonzentration ändert.

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