Elution d'anticorps par sonication en utilisant la sonication à haut débit

La chromatographie d'affinité est une technique puissante pour la purification des protéines, qui nécessite une élution non spécifique assistée par ultrasons, une technique de préparation d'échantillons fiable pour obtenir des anticorps par chromatographie d'affinité. L'élution efficace et reproductible des anticorps cibles liés aux matrices d'affinité est considérablement améliorée par la sonication. Le sonificateur de plaques à haut débit UIP400MTP est parfaitement adapté à l'élution d'un grand nombre d'échantillons dans des plaques à 96 puits, microtitres et multipuits et facilite la récupération d'anticorps en chromatographie d'affinité.

Comment la sonication facilite-t-elle l'élution ?

Grâce à l'élution non spécifique intensifiée par ultrasons, les laborantins et les scientifiques peuvent récupérer efficacement les anticorps purifiés des colonnes de chromatographie d'affinité. Ces anticorps purifiés font l'objet d'applications en aval dans divers domaines, tels que l'immunologie, la biotechnologie et le diagnostic médical.

L'élution est une étape de préparation de l'échantillon couramment utilisée pour la chromatographie d'affinité : La chromatographie d'affinité exploite les interactions hautement spécifiques entre une molécule cible (telle qu'un anticorps) et un ligand immobilisé sur une matrice de chromatographie. Cela permet la purification sélective de la molécule cible à partir d'un mélange complexe en utilisant l'affinité de liaison spécifique des molécules, par exemple les anticorps.
Liaison spécifique des anticorps : Les anticorps sont souvent purifiés par chromatographie d'affinité, où ils se lient sélectivement à un ligand immobilisé sur la résine de chromatographie. Il peut s'agir d'un antigène, d'une protéine A/G ou de toute autre molécule qui interagit spécifiquement avec l'anticorps en question.
Elution : Après avoir lié l'anticorps cible à la matrice, l'étape suivante consiste à éluer (ou laver) l'anticorps lié de la résine. Cette étape d'élution implique généralement la rupture de la liaison spécifique entre l'anticorps et le ligand. Cette étape peut être facilitée par la sonication.
Élution non spécifique assistée par ultrasons : Contrairement aux méthodes d'élution spécifiques qui ne perturbent que l'interaction anticorps-ligand, les méthodes d'élution non spécifiques perturbent toutes les interactions sur la résine, y compris les interactions non spécifiques. Cela peut être avantageux lorsqu'il s'agit de contaminants fortement liés qui pourraient interférer avec le processus de purification. C'est là que la sonication entre en jeu ! Les ondes ultrasoniques sont utilisées pour générer des bulles de cavitation dans le tampon d'élution. Lorsque ces bulles s'effondrent à proximité de la matrice de résine, elles produisent d'intenses forces de cisaillement localisées et un microstreaming. Cette perturbation mécanique contribue à rompre les interactions non spécifiques entre l'anticorps et le ligand, facilitant ainsi l'élution de l'anticorps lié de la matrice.

Les avantages de l'élution ultrasonique par sonication

L'élution ultrasonique présente plusieurs avantages, notamment dans le cadre des techniques de purification des protéines telles que la chromatographie d'affinité.
Par exemple, la sonication surpasse les autres méthodes en termes d'intégrité, de récupération, de pureté, de polyvalence et d'efficacité des protéines. Ces avantages font de l'élution ultrasonique un choix privilégié pour les processus de purification des protéines, en particulier dans les applications où le maintien de la structure et de l'activité des protéines est essentiel. En outre, l'élution ultrasonique se distingue par sa simplicité, son efficacité, sa polyvalence et sa compatibilité avec une large gamme de protéines et de matrices d'affinité. En appliquant des ondes ultrasoniques pour perturber les interactions protéine-matrice, l'élution ultrasonique offre une méthode douce et rapide de purification des protéines, assurant des taux de récupération élevés et préservant l'intégrité des protéines pour les applications en aval.

Plus doux pour la structure des protéines : L'élution à faible pH implique l'utilisation de tampons acides pour perturber la liaison entre la protéine cible (par exemple, les anticorps) et la matrice d'affinité. Cependant, l'exposition à un pH faible peut dénaturer les protéines, ce qui peut compromettre leur structure et leur activité biologique. En revanche, l'élution ultrasonique repose principalement sur une rupture mécanique plutôt que sur une dénaturation chimique, ce qui la rend plus douce pour la structure de la protéine. Ceci est particulièrement avantageux lors de la purification de protéines délicates ou d'anticorps sensibles aux changements de pH.

• Réduction du risque d'agrégation : L'élution à faible pH peut augmenter le risque d'agrégation des protéines en raison du dépliage des protéines et de l'exposition des régions hydrophobes. L'agrégation peut entraîner une perte d'activité de la protéine et des difficultés dans le traitement en aval. L'élution ultrasonique, en revanche, minimise le risque d'agrégation en utilisant des forces mécaniques pour perturber les interactions entre la protéine et la matrice d'affinité sans altérer de manière significative la conformation native de la protéine.
• Amélioration de la récupération et de la pureté : L'élution par ultrasons permet d'obtenir des taux de récupération et des niveaux de pureté plus élevés que les autres méthodes d'élution. La rupture mécanique apportée par les ultrasons libère efficacement les protéines liées de la matrice d'affinité tout en minimisant les interactions non spécifiques. Il en résulte une meilleure récupération de la protéine cible avec une contamination réduite par des molécules liées de manière non spécifique, ce qui contribue à une plus grande pureté de la fraction éluée.
• Traitement à haut débit : Hielscher Ultrasonics propose différents sonicateurs pour la purification, l'élution et le biopanning des protéines assistés par ultrasons. Le sonificateur pour plaques de microtitration UIP400MTP permet le traitement en masse d'échantillons dans des plaques à 96 puits et autres plaques multipuits. Le VialTweeter est idéal pour sonifier simultanément et sans problème jusqu'à 10 tubes tels que des flacons Eppendorf dans les mêmes conditions. Le CupHorn est un sonicateur polyvalent idéal pour plusieurs tubes, petits béchers et autres récipients. Et bien sûr, les sonicateurs classiques de type sonde avec micro-pointes sont un outil de laboratoire bien établi pour la préparation des échantillons. La gamme de produits Hielscher Ultrasonics propose le sonicateur idéal pour votre expérience et la taille de votre échantillon.
• Polyvalence et compatibilité : L'élution ultrasonique est compatible avec une large gamme de protéines et de matrices d'affinité, ce qui offre une grande polyvalence dans les applications de purification. En revanche, l'élution à faible pH peut ne pas convenir à certaines protéines sensibles aux conditions acides ou à des matrices d'affinité sujettes à la dégradation ou à la lixiviation à faible pH. L'élution ultrasonique offre une alternative douce et universelle qui peut être adaptée à des besoins de purification spécifiques sans compromettre l'intégrité des protéines ou la stabilité de la matrice.
• Temps et efficacité : L'élution par ultrasons nécessite généralement des temps d'élution plus courts que les autres méthodes d'élution. La libération rapide et efficace des protéines liées, facilitée par les ultrasons, réduit le temps de traitement et augmente l'efficacité globale de la purification, ce qui en fait une option intéressante pour les applications à haut débit ou lorsque des résultats urgents sont requis.

Biopanning assisté par ultrasons

Le biopanning est une technique essentielle dans la purification des anticorps, en particulier lorsqu'il s'agit d'obtenir des anticorps hautement spécifiques pour la recherche ou le diagnostic médical. Le biopanning est le processus par lequel les anticorps sont isolés à partir d'un mélange d'anticorps, ce que l'on appelle la bibliothèque d'anticorps.

Comment fonctionne le biopistage ultrasonique ?

Elle commence par une bibliothèque d'anticorps, un mélange de divers anticorps. Chaque anticorps est caractérisé par une forme et une spécificité uniques. Pour l'analyse et la thérapeutique, il faut isoler des anticorps spécifiques qui reconnaissent une cible particulière, comme un virus ou une cellule cancéreuse. Le biopanning permet d'isoler ces anticorps spécifiques. Les ultrasons facilitent le processus de biopanning, ce qui rend la purification des anticorps plus efficace.

À partir d'une bibliothèque d'anticorps, les anticorps sont généralement affichés à la surface d'un bactériophage, d'une cellule de levure ou d'un autre système d'affichage. Cette bibliothèque représente une gamme variée d'anticorps.
Lors de la première étape, cette bibliothèque est exposée à votre molécule cible. Les anticorps qui se lient à la cible resteront collés, tandis que les autres seront éliminés par lavage. Pour éliminer les anticorps non liés, les échantillons sont lavés plusieurs fois avec une solution tampon.

Nous disposons à présent d'échantillons contenant uniquement des anticorps liés. Cependant, cela signifie que les anticorps sont encore attachés à leur système d'affichage. Pour les libérer, l'interaction anticorps-ligand doit être rompue. Cette étape est connue sous le nom d'élution. Les échantillons peuvent être élués à l'aide d'une solution qui rompt la liaison, par exemple en utilisant un tampon d'élution spécifique, un chaotropique, en abaissant la valeur du pH, en appliquant de la chaleur, etc. Ces techniques d'élution détruisent la liaison anticorps-ligand, mais peuvent également détériorer les anticorps eux-mêmes. C'est pourquoi la sonication est utilisée comme technique alternative pour retirer en douceur les anticorps de leur cible.

Après la finalisation de l'étape d'élution, nous obtenons des anticorps purifiés, prêts à être utilisés dans la recherche, le diagnostic ou la thérapie.

Le biopanning est une technique puissante de purification des anticorps et l'élution ultrasonique facilite et intensifie l'efficacité de la purification. – Ce procédé permet d'obtenir des anticorps hautement purifiés et non endommagés. Le biopanning ultrasonique permet aux scientifiques d'isoler des anticorps hautement spécifiques à partir d'échantillons complexes, ce qui ouvre la voie à un large éventail d'applications.

Sonicateurs pour la purification d'anticorps

Les sonicateurs Hielscher sont des outils bien établis utilisés dans les meilleures installations de recherche du monde entier. Appréciés pour leur conception de pointe et leurs performances supérieures, les sonicateurs Hielscher sont considérés comme des outils de laboratoire indispensables dans les domaines de la biotechnologie et de la biologie moléculaire. Hielscher Ultrasonics propose des sonicateurs pour la préparation d'échantillons uniques ou à haut débit, qui facilitent la purification efficace des anticorps et l'élution des molécules liées à la cible, et permettent un biopanning efficace pour isoler des anticorps spécifiques avec précision et rapidité.
Dans le contexte de la purification d'anticorps, les sonicateurs Hielscher excellent à faciliter les étapes de lavage et d'élution en éliminant efficacement les anticorps non liés tout en préservant l'intégrité des complexes liés à la cible. Leur contrôle précis et leur évolutivité permettent d'adapter les conditions de traitement, garantissant ainsi des résultats de purification optimaux pour une large gamme de volumes et de complexités d'échantillons.
Les sonicateurs Hielscher représentent l'innovation technologique en matière de traitement par ultrasons, offrant des capacités inégalées pour la purification, l'élution et le biopanning des anticorps. Grâce à leur précision, leur fiabilité et leur facilité d'utilisation, les différents systèmes à ultrasons offrent une efficacité et une polyvalence optimales pour la recherche biopharmaceutique, le diagnostic et la thérapie.
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Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany

Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.

Comparaison de l'élution par ultrasons avec les techniques d'élution traditionnelles

1. Elution en gradient : Dans l'élution en gradient, la force de liaison entre la protéine cible et la matrice d'affinité est progressivement réduite en modifiant la composition du tampon d'élution. Cela peut impliquer la modification de facteurs tels que le pH, la concentration en sel ou la concentration de ligands concurrents. L'élution en gradient permet d'affiner les conditions d'élution afin de libérer sélectivement la protéine cible tout en minimisant la liaison non spécifique.
   Avantages de l'élution par ultrasons : L'élution par ultrasons permet une libération plus rapide et plus uniforme des protéines liées par rapport à l'élution par gradient. Alors que l'élution en gradient nécessite une optimisation et un contrôle minutieux des conditions d'élution, l'élution par ultrasons constitue une méthode plus simple et plus efficace pour la récupération des protéines.
2. Elution compétitive : Dans l'élution compétitive, une forte concentration d'un ligand concurrent est introduite dans le tampon d'élution pour perturber la liaison entre la protéine cible et la matrice d'affinité. Le ligand concurrent entre en compétition avec la protéine cible pour les sites de liaison sur la matrice, déplaçant ainsi la protéine et la libérant dans l'éluat.
   Avantages de l'élution par ultrasons : L'élution ultrasonique offre une alternative plus douce et plus polyvalente à l'élution compétitive. L'élution compétitive peut nécessiter l'utilisation de fortes concentrations d'agents chaotropiques (c'est-à-dire un cosoluté qui perturbe le réseau de liaison hydrogène entre les molécules d'eau et réduit la stabilité de l'état natif des protéines en affaiblissant l'effet hydrophobe) ou de produits chimiques agressifs, qui peuvent affecter la stabilité et l'activité des protéines. En revanche, l'élution par ultrasons assure une rupture mécanique sans nécessiter d'agents chimiques supplémentaires, ce qui préserve l'intégrité des protéines et garantit des taux de récupération élevés.
3. Elution induite par la température : L'élution induite par la température consiste à modifier la température du tampon d'élution afin de perturber la liaison entre la protéine cible et la matrice d'affinité. Cela peut être réalisé en augmentant ou en diminuant la température, en fonction de l'interaction spécifique entre la protéine et la matrice.
   Avantages de l'élution par ultrasons : L'élution par ultrasons offre une méthode d'élution des protéines plus rapide et mieux contrôlée que les méthodes induites par la température. Alors que l'élution induite par la température peut nécessiter un contrôle précis des gradients de température et des temps d'équilibrage plus longs, l'élution par ultrasons permet une rupture mécanique immédiate, ce qui se traduit par des temps d'élution plus courts et une efficacité accrue.
4. Elution enzymatique : L'élution enzymatique utilise des enzymes spécifiques qui coupent les liens entre la protéine cible et la matrice d'affinité, libérant ainsi la protéine dans l'éluat. Cette méthode est particulièrement utile pour les protéines étroitement liées à la matrice ou pour les applications nécessitant un contrôle précis des conditions d'élution.
   Avantages de l'élution par ultrasons : L'élution ultrasonique offre une alternative non enzymatique et sans produit chimique à l'élution enzymatique. Alors que l'élution enzymatique peut nécessiter l'optimisation de la concentration de l'enzyme, du temps d'incubation et des conditions de pH, l'élution ultrasonique fournit une méthode simple et universellement applicable pour la récupération des protéines sans nécessiter de réactifs supplémentaires ou d'équipement spécialisé.