อะไรทําให้เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนเร็วกว่าคอลัมน์?

เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนใช้ลูกปัดแม่เหล็กแทนเตียงคอลัมน์แบบบรรจุ ลูกปัดจับโปรตีนเป้าหมายโดยตรงในของเหลว สนามแม่เหล็กจะดึงออกมาในขั้นตอนเดียวที่สะอาด ไม่มีเรซินที่เปราะบาง ไม่มีเส้นทางการไหลที่ถูกปิดกั้น ปัจจุบันเทคโนโลยีนี้พบได้ทั่วไปในการผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์ การพัฒนาวัคซีน และการผลิตชุดวินิจฉัยที่มีปริมาณงานสูง กลุ่มวิจัยหลายกลุ่มใช้สําหรับการทําให้บริสุทธิ์ของแอนติบอดีการศึกษาโปรตีนผิวเซลล์และการทําความสะอาดกรดนิวคลีอิกในโครงการโอมิกส์ ห้องปฏิบัติการชีวเภสัชภัณฑ์ชั้นนําและแพลตฟอร์มระบบอัตโนมัติได้สร้างเวิร์กโฟลว์เกี่ยวกับการแยกแม่เหล็กแล้ว แต่ทีมส่วนใหญ่ยังคงถามคําถามเดียวกัน: ถ้าหลักการนั้นง่ายมากทําไมมันถึงเร็วกว่าคอลัมน์ทั่วไปมาก?

(การผลิตโปรตีนรีคอมบิแนนท์ | เทมเพลตวิทยาศาสตร์ BioRender)

เหตุใดคอลัมน์แบบดั้งเดิมจึงมีปัญหา as คุณปรับขนาด

คอลัมน์โครมาโตกราฟีได้รับตําแหน่งในห้องปฏิบัติการ พวกเขาคุ้นเคย ได้รับการบันทึกไว้ใน SOP นับไม่ถ้วน และมักจะได้รับการตรวจสอบแล้วสําหรับสภาพแวดล้อม GMP เมื่อคุณก้าวข้ามปริมาณการทดสอบขนาดเล็กเป็นชุดหลายลิตรข้อ จํากัด เหล่านั้นจะเริ่มครอบงําวัน

คอลัมน์ที่ปรับในระดับม้านั่งก็กลายเป็นข้อจํากัดที่สําคัญ:

•ขยายขั้นตอนการปรับสมดุล การล้าง และการฟื้นฟู

•ความไวต่อตัวอย่างที่มีความหนืดหรือปนเปื้อนซึ่งรบกวนการไหล

•การปรับแรงดันวาล์วและการไล่ระดับสีด้วยตนเองอย่างต่อเนื่อง

สิ่งนี้จะกลายเป็น:

•เวลาในการประมวลผลนานขึ้นต่อชุด

•พนักงานจํานวนมากขึ้นถูกล็อคไว้ในการดําเนินงานคอลัมน์ที่มีมูลค่าต่ํา

•มีโอกาสเกิดข้อผิดพลาดและการทํางานที่ล้มเหลวมากขึ้น

เมื่อความต้องการปริมาณงานเพิ่มขึ้นระบบที่ต้องการความสนใจอย่างต่อเนื่องจึงไม่สมเหตุสมผลอีกต่อไป

อย่างไร a การเปลี่ยนแปลงตัวแยกแม่เหล็กการทําให้บริสุทธิ์ของโปรตีน tเขาเกม

เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนใช้เส้นทางอื่น ลูกปัดแม่เหล็กแทนที่เตียงที่บรรจุเป็นเฟสของแข็ง แทนที่จะดันตัวอย่างผ่านคอลัมน์ คุณผสมลูกปัดกับของเหลวโดยตรง ปล่อยให้โปรตีนเป้าหมายของคุณจับกัน จากนั้นใช้สนามแม่เหล็กเพื่อดึงลูกปัดไปที่ด้านข้างหรือด้านล่างของภาชนะ

ไม่มีเตียงที่เปราะบางให้แพ็ค ไม่มีเส้นทางการไหลที่จะอุดตัน ไม่มีการต่อสู้กับแรงดันย้อนกลับ

หลักการสําคัญนั้นง่ายมาก:

•ผสมลูกปัดและตัวอย่าง

•ผูกโมเลกุลเป้าหมาย

•จับลูกปัดด้วยสนามแม่เหล็ก

•ลบส่วนเหนือน้ํา ล้าง และชะ

ความเรียบง่ายทางกายภาพนั้นเป็นส่วนสําคัญที่ทําให้เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนสามารถให้รอบที่สั้นลงในวงกว้างได้

อะไรทําให้เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนเร็วขึ้น?

A เครื่องแยกแม่เหล็กการทําให้บริสุทธิ์โปรตีนที่ทันสมัย ไม่ใช่แค่แม่เหล็กที่ติดกับขวด เป็นระบบที่สร้างขึ้นตามวัตถุประสงค์สําหรับการประมวลผลโปรตีนกรดนิวคลีอิกและเซลล์แบบแบทช์ การออกแบบสนามแม่เหล็ก ภาชนะ และส่วนควบคุมล้วนมีส่วนช่วยในความเร็วและความสม่ําเสมอ

• สนามแม่เหล็กสม่ําเสมอพฤติกรรมลูกปัดที่คาดเดาได้

ในการตั้งค่าชั่วคราวสนามอาจแข็งแรงแต่ไม่สม่ําเสมอ ลูกปัดกระแทกเข้าที่มุมหนึ่ง ก่อตัวเป็นก้อนหนาแน่น และยากต่อการล้างหรือชะล้างอย่างมีประสิทธิภาพ เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนที่ออกแบบมาอย่างดีจะสร้างสนามที่สม่ําเสมอและเสถียรทั่วทั้งปริมาตรการทํางาน เพื่อให้:

•ลูกปัดในทุกภูมิภาครู้สึกถึงแรงแม่เหล็กที่คล้ายคลึงกัน

•การรวมตัวลดลงปรับปรุงการซักและการชะ

•การสูญเสียลูกปัดและผลิตภัณฑ์จะลดลงในหลายรอบ

เนื่องจากการเคลื่อนที่ของลูกปัดสามารถคาดการณ์ได้ คุณจึงสามารถปรับเวลาในการผสมและการจับภาพให้เหมาะสมแทนการบัฟเฟอร์มากเกินไป "เผื่อไว้"ในทางปฏิบัติสิ่งนี้นําไปสู่การแยกที่เร็วขึ้น

• สร้างขึ้นเพื่อการขยายขนาด ไม่ใช่แค่การทดลองแบบตั้งโต๊ะ

ทีมส่วนใหญ่เริ่มต้นด้วยการทดสอบขนาดเล็กในหลอด จาน หรือขวดเขย่า การทดสอบความเครียดที่แท้จริงเกิดขึ้นเมื่อคุณต้องการจัดการกับลิตรหรือหลายสิบลิตรโดยไม่ต้องออกแบบกระบวนการทั้งหมดใหม่

เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนได้รับการออกแบบโดยคํานึงถึงการกระโดด:

•หลักการแยกแกนเดียวกันใช้ตั้งแต่มิลลิลิตรไปจนถึงชุดหลายลิตร

•ปริมาณการทํางานสามารถจับคู่กับขนาดแบทช์ที่มีอยู่ของคุณ

•โปรโตคอลปรับขนาดโดยการปรับระดับเสียงและเวลาเป็นหลัก ไม่ใช่โดยการเขียนเวิร์กโฟลว์ใหม่

ความต่อเนื่องดังกล่าวช่วยลดความยุ่งยากในการถ่ายทอดเทคโนโลยีจากการวิจัยและพัฒนาไปสู่การนําร่องและการผลิต แทนที่จะพัฒนา "เวอร์ชันคอลัมน์" และ "เวอร์ชันการผลิต" แยกต่างหาก คุณเก็บกลยุทธ์การแยกแม่เหล็กไว้หนึ่งกลยุทธ์และปรับเปลี่ยนเมื่อปริมาณเพิ่มขึ้น สิ่งนี้สามารถลดระยะเวลาการตรวจสอบความถูกต้องและลดความประหลาดใจเมื่อคุณไปถึงการผลิต GMP

• การแยกที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลแทนการคาดเดา

ข้อดีอีกประการของแพลตฟอร์ม Protein Purification Magnetic Separator โดยเฉพาะคือความสามารถในการสร้างการตรวจสอบแบบเรียลไทม์และการควบคุมอัจฉริยะ ในการตั้งค่าแม่เหล็กชีวภาพสมัยใหม่เซ็นเซอร์และซอฟต์แวร์ในตัวจะเฝ้าดูกระบวนการผ่านการผูกมัดการล้างและการชะล้าง

สิ่งนี้ทําให้ทีมของคุณสามารถ:

•ติดตามสถานะการแยกแบบเรียลไทม์แทนการรอผลการทดสอบขั้นสุดท้าย

•จับการรวมลูกปัดหรือการจับภาพที่ไม่สมบูรณ์ก่อนที่จะกลายเป็นส่วนเบี่ยงเบน

•ปรับความเร็วในการผสมเวลาในการจับภาพหรือรอบการซักเพื่อให้ผลผลิตและคุณภาพเป็นไปตามเป้าหมาย

เวิร์กโฟลว์แบบคอลัมน์รุ่นเก่าขึ้นอยู่กับการสังเกตด้วยตนเองและโปรไฟล์แรงดัน ซึ่งได้รับคําแนะนําจากสัญชาตญาณของผู้ปฏิบัติงาน แม้ว่าความเชี่ยวชาญนั้นจะมีความสําคัญ แต่ก็เป็นเรื่องยากที่จะสร้างมาตรฐานและแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะปรับขนาดอย่างสม่ําเสมอระหว่างทีมและไซต์ เวิร์กโฟลว์เครื่องแยกแม่เหล็กการทําให้บริสุทธิ์โปรตีนที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลโดยอัตโนมัติมากขึ้นช่วยเปลี่ยน "ความรู้ของชนเผ่า" ให้เป็นพารามิเตอร์และสูตรอาหารที่ทําซ้ําได้

(การประยุกต์ใช้โปรตีนแม่เหล็กแบบใหม่: การทําให้บริสุทธิ์ในขั้นตอนเดียวที่สะดวก

และการตรึงโปรตีน รายงานทางวิทยาศาสตร์)

• การทํางานที่ปลอดภัยและง่ายขึ้นสําหรับงานประจํา

สําหรับทีมที่จัดการกับการวิ่งหลายครั้งในแต่ละวัน การยศาสตร์และความปลอดภัยไม่ใช่ทางเลือก โดยทั่วไปแล้วเครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนจะอยู่ในกล่องหุ้มป้องกันที่ป้องกันแม่เหล็กแรงสูงให้ห่างจากมือและเครื่องมือ การออกแบบนี้ช่วยป้องกันการหนีบนิ้วและแรงดึงดูดแม่เหล็กที่ไม่คาดคิดไปยังฮาร์ดแวร์ใกล้เคียง

ในขณะเดียวกันโปรโตคอลที่ใช้ลูกปัดมักจะ:

•ลดหรือกําจัดขั้นตอนการหมุนเหวี่ยงซ้ํา ๆ

•ลดการถ่ายโอนตัวอย่างด้วยตนเองระหว่างหลอดและคอลัมน์

•ลดความซับซ้อนของโครงร่างบัฟเฟอร์และขั้นตอนการจัดการ

ในช่วงหลายเดือนและหลายปีที่ผ่านมา นั่นสามารถแปลเป็นปัญหาด้านการยศาสตร์น้อยลง ความเหนื่อยล้าน้อยลง และการทํางานในแต่ละวันที่ราบรื่นขึ้นสําหรับผู้ที่ดําเนินการสายการทําให้บริสุทธิ์ของคุณ

เส้นทางที่สมจริงจากคอลัมน์ to การแยกแม่เหล็ก

ห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ไม่สามารถปิดคอลัมน์ได้ในชั่วข้ามคืน วิธีการที่ใช้งานได้จริงมากขึ้นคือการเปลี่ยนผ่านแบบค่อยเป็นค่อยไป โดยใช้เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนซึ่งให้ประโยชน์สูงสุดก่อน

จุดเริ่มต้นที่ดีคือการวิเคราะห์กระบวนการคอลัมน์ปัจจุบันของคุณ:

•ระบุขั้นตอนที่มีเวลารอหรือปรับสมดุลนานที่สุด

•การเรียกใช้ธงที่ต้องทําใหม่บ่อยครั้งเนื่องจากแรงดันสูงหรือปัญหาการไหล

•แผนที่ที่การสูญเสียลูกปัดหรือผลิตภัณฑ์ที่เจ็บปวดที่สุดสําหรับผลผลิตและต้นทุน

ขั้นตอนที่มีแรงเสียดทานสูงเหล่านี้มักเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการแทนที่ด้วยขั้นตอนการแยกแม่เหล็ก คุณสามารถแนะนํา Protein Purification Magnetic Separator ในส่วนเดียวของเวิร์กโฟลว์โดยที่ส่วนที่เหลือไม่เปลี่ยนแปลง จากนั้นขยายไปยังขั้นตอนเพิ่มเติมเมื่อความมั่นใจและความเชี่ยวชาญภายในเพิ่มขึ้น

เมื่อรวมแพลตฟอร์มใหม่แล้ว งานประจําวันจะเริ่มดูแตกต่างออกไป:

•ขั้นตอนการหมุนเหวี่ยงและการแลกเปลี่ยนบัฟเฟอร์น้อยลง

•เวลาดําเนินการทั้งหมดสั้นลงต่อชุด

•การแทรกแซงด้วยตนเองน้อยลงระหว่างการจับและซัก

เนื่องจากระบบแม่เหล็กชีวภาพเดียวกันสามารถรองรับการทําให้บริสุทธิ์ของโปรตีนการแยกกรดนิวคลีอิกการแยกเซลล์ตัวเร่งปฏิกิริยาทางชีวภาพและการเตรียมรีเอเจนต์เพื่อการวินิจฉัยในที่สุดหลายกลุ่มจึงกําหนดมาตรฐานเวิร์กโฟลว์หลายขั้นตอนบนแพลตฟอร์ม Protein Purification Magnetic Separator เดียว ลดจํานวนประเภทฮาร์ดแวร์ในไซต์งาน และทําให้การตรวจสอบความถูกต้องในระยะยาวตรงไปตรงมามากขึ้น

ขั้นตอนถัดไป

หากการทําให้บริสุทธิ์ตามคอลัมน์ของคุณมีปัญหาในการติดตามปริมาณงานปัจจุบันหรือที่วางแผนไว้นี่เป็นช่วงเวลาที่ดีในการตรวจสอบการตั้งค่าของคุณอีกครั้ง เครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนสามารถช่วยคุณ:

• ลดเวลาในการประมวลผลโดยไม่ลดทอนคุณภาพ
• ปกป้องทั้งลูกปัดแม่เหล็กและตัวอย่างที่มีค่า
• เปลี่ยนจากการทดสอบระดับมิลลิลิตรไปสู่การผลิตในระดับลิตรได้อย่างราบรื่นยิ่งขึ้น

หากคุณอยากรู้ว่าสิ่งนี้จะมีลักษณะอย่างไรในสภาพแวดล้อมของคุณ ให้เริ่มต้นด้วยการแมปจุดบกพร่องในปัจจุบันของคุณและระบุหนึ่งหรือสองขั้นตอนที่เวิร์กโฟลว์แม่เหล็กอาจส่งผลกระทบมากที่สุด จากนั้น คุณสามารถประเมินเครื่องแยกแม่เหล็กทําให้บริสุทธิ์โปรตีนด้วยวิธีควบคุม และเริ่มลดแรงกดจากทั้งคอลัมน์และผู้ปฏิบัติงานของคุณ