Elutie van antilichamen met behulp van ultrasone sonificatie

Affiniteitschromatografie is een krachtige techniek voor eiwitzuivering, waarbij ultrasoon geassisteerde niet-specifieke elutie een betrouwbare monstervoorbereidingstechniek is om antilichamen uit affiniteitschromatografie te verkrijgen. De efficiënte en reproduceerbare elutie van doelantilichamen gebonden aan affiniteitsmatrices wordt aanzienlijk verbeterd door sonicatie. De high-throughput plate-sonicator UIP400MTP is optimaal geschikt voor het elueren van grote aantallen monsters in 96-wells, microtiter- en multiwellplaten en vergemakkelijkt het terugwinnen van antilichamen in affiniteitschromatografie.

Hoe vergemakkelijkt Sonicatie de Elutie?

Met behulp van ultrasoon geïntensiveerde niet-specifieke elutie kunnen laboratoriummedewerkers en wetenschappers gezuiverde antilichamen efficiënt terugwinnen uit affiniteitschromatografiekolommen. Deze gezuiverde antilichamen worden gebruikt voor downstreamtoepassingen op verschillende gebieden, zoals immunologie, biotechnologie en medische diagnostiek.

Elutie is een monstervoorbereidingsstap die vaak wordt gebruikt voor Affiniteitschromatografie: Affiniteitschromatografie maakt gebruik van de zeer specifieke interacties tussen een doelmolecuul (zoals een antilichaam) en een ligand dat geïmmobiliseerd is op een chromatografiematrix. Dit maakt de selectieve zuivering van de doelmolecule uit een complex mengsel mogelijk door gebruik te maken van de specifieke bindingsaffiniteit van moleculen, zoals antilichamen.
Specifieke binding van antilichamen: Antilichamen worden vaak gezuiverd met behulp van affiniteitschromatografie, waarbij ze zich selectief binden aan een ligand dat geïmmobiliseerd is op de chromatografiehars. Dit kan een antigeen zijn, een proteïne A/G, of een andere molecule die specifiek interageert met het antilichaam van interesse.
Elutie: Na het binden van het doelwitantilichaam aan de matrix bestaat de volgende stap uit het elueren (of uitwassen) van het gebonden antilichaam uit de hars. Deze elutiestap omvat meestal het verstoren van de specifieke binding tussen het antilichaam en het ligand. Deze stap kan worden vergemakkelijkt door sonicatie.
Ultrasoon gestuurde niet-specifieke elutie: In tegenstelling tot specifieke elutiemethoden die alleen de antilichaam-ligand interactie verstoren, verstoren niet-specifieke elutiemethoden alle interacties op de hars, inclusief niet-specifieke interacties. Dit kan voordelig zijn bij sterk gebonden verontreinigingen die het zuiveringsproces kunnen verstoren. Hier komt sonicatie om de hoek kijken! Ultrasone golven worden gebruikt om cavitatiebelletjes in de elutiebuffer te genereren. Wanneer deze bellen samenklappen in de buurt van de harsmatrix, produceren ze intense lokale schuifkrachten en microstroming. Deze mechanische verstoring helpt bij het verbreken van de niet-specifieke interacties tussen het antilichaam en het ligand, waardoor de elutie van het gebonden antilichaam uit de matrix wordt vergemakkelijkt.

De voordelen van ultrasone elutie met behulp van Sonicatie

Ultrasone elutie biedt verschillende voordelen, vooral in de context van eiwitzuiveringstechnieken zoals affiniteitschromatografie.
Sonicatie blinkt bijvoorbeeld uit in alternatieve methoden op het gebied van eiwitintegriteit, herstel, zuiverheid, veelzijdigheid en efficiëntie. Deze voordelen maken ultrasone elutie tot een voorkeurskeuze voor eiwitzuiveringsprocessen, met name in toepassingen waarbij het behoud van eiwitstructuur en -activiteit essentieel is. Daarnaast onderscheidt ultrasone elutie zich door eenvoud, efficiëntie, veelzijdigheid en compatibiliteit met een breed scala aan eiwitten en affiniteitsmatrices. Door ultrasone golven toe te passen om eiwit-matrix interacties te verstoren, biedt ultrasone elutie een voorzichtige en snelle methode voor eiwitzuivering, waarbij hoge terugwinningspercentages worden gegarandeerd en de integriteit van het eiwit behouden blijft voor downstream toepassingen.

Gentler over eiwitstructuur: Bij elutie met lage pH worden zure buffers gebruikt om de binding tussen het doeleiwit (bijv. antilichamen) en de affiniteitsmatrix te verstoren. Blootstelling aan lage pH kan eiwitten echter denatureren, waardoor hun structuur en biologische activiteit mogelijk in gevaar komen. Ultrasone elutie daarentegen is voornamelijk gebaseerd op mechanische verstoring in plaats van chemische denaturatie, waardoor het zachter is voor de eiwitstructuur. Dit is vooral voordelig bij het zuiveren van delicate eiwitten of antilichamen die gevoelig zijn voor pH-veranderingen.

• Minder risico op aggregatie: Eluutie bij lage pH kan het risico op eiwitaggregatie verhogen door eiwitontvouwing en blootstelling van hydrofobe gebieden. Aggregatie kan leiden tot verlies van eiwitactiviteit en problemen bij downstreamverwerking. In vergelijking hiermee minimaliseert ultrasone elutie het risico op aggregatie door gebruik te maken van mechanische krachten om interacties tussen het eiwit en de affiniteitsmatrix te verstoren zonder de natuurlijke conformatie van het eiwit significant te veranderen.
• Verbeterde terugwinning en zuiverheid: Ultrasone elutie kan hogere terugvindingspercentages en zuiverheidsniveaus bereiken in vergelijking met alternatieve elutiemethoden. De mechanische verstoring door ultrasoonbehandeling maakt gebonden eiwitten effectief los van de affiniteitsmatrix en minimaliseert niet-specifieke interacties. Dit resulteert in een verbeterd herstel van het doeleiwit met minder verontreiniging door niet-specifiek gebonden moleculen, wat bijdraagt aan een hogere zuiverheid van de geëlueerde fractie.
• Snelle verwerking: Hielscher Ultrasonics biedt verschillende sonicators voor ultrasound-ondersteunde proteïnezuivering, elutie en biopanning. De microtiterplaat-sonicator UIP400MTP maakt massaverwerking van monsters in 96-wells en andere multiwellplaten mogelijk. De VialTweeter is ideaal voor de probleemloze, gelijktijdige sonificatie van maximaal 10 buisjes zoals Eppendorf-flacons onder dezelfde omstandigheden. De CupHorn is een veelzijdige sonicator die ideaal is voor meerdere buisjes, kleine bekers en andere vaten. En natuurlijk zijn de klassieke sonicators met microtips een beproefd laboratoriumhulpmiddel voor monstervoorbereiding. Hielscher Ultrasonics heeft de ideale sonicator voor uw experimentopstelling en monstergrootte.
• Veelzijdigheid en compatibiliteit: Ultrasone elutie is compatibel met een breed scala aan eiwitten en affiniteitsmatrices en biedt veelzijdigheid in zuiveringstoepassingen. Elutie bij lage pH kan daarentegen niet geschikt zijn voor bepaalde eiwitten die gevoelig zijn voor zure omstandigheden of voor affiniteitsmatrices die gevoelig zijn voor afbraak of uitloging bij lage pH. Ultrasone elutie biedt een zacht en universeel toepasbaar alternatief dat kan worden aangepast aan specifieke zuiveringsbehoeften zonder afbreuk te doen aan de integriteit van eiwitten of de stabiliteit van de matrix.
• Tijd en efficiëntie: Ultrasone elutie vereist doorgaans kortere elutietijden in vergelijking met andere elutiemethoden. Het snelle en efficiënte vrijkomen van gebonden eiwitten door ultrasoneren vermindert de verwerkingstijd en verhoogt de algehele zuiveringsefficiëntie, waardoor het een aantrekkelijke optie is voor high-throughput toepassingen of wanneer tijdgevoelige resultaten vereist zijn.

Ultrasoon ondersteunde biopanning

Biopanning is een cruciale techniek bij het zuiveren van antilichamen, vooral wanneer zeer specifieke antilichamen voor onderzoek of medische diagnostiek moeten worden verkregen. Biopanning is het proces waarbij antilichamen worden geïsoleerd uit een mengsel van antilichamen, de zogenaamde antilichaambibliotheek.

Hoe werkt ultrasone biopanning?

Het begint met een bibliotheek van antilichamen, een mengsel van verschillende antilichamen. Elk antilichaam wordt gekenmerkt door zijn eigen unieke vorm en specificiteit. Voor analyse en therapeutica moeten specifieke antilichamen worden geïsoleerd die een bepaald doelwit herkennen, zoals een virus of kankercel. Met behulp van biopanning kunnen deze specifieke antilichamen geïsoleerd worden. Ultrasoon maken vergemakkelijkt het biopanningproces waardoor de zuivering van antilichamen efficiënter verloopt.

Beginnend met een bibliotheek van antilichamen, worden de antilichamen meestal weergegeven op het oppervlak van een bacteriofaag, gistcel of ander displaysysteem. Deze bibliotheek vertegenwoordigt een breed scala aan antilichamen.
In de eerste stap wordt deze bibliotheek blootgesteld aan je doelmolecuul. De antilichamen die aan het doelwit binden, blijven plakken, terwijl de andere wegspoelen. Om de ongebonden antilichamen te verwijderen, worden de monsters verschillende keren gewassen met een bufferoplossing.

Nu hebben we monsters die alleen gebonden antilichamen bevatten. Dit betekent echter dat de antilichamen nog steeds vastzitten aan hun displaysysteem. Om ze vrij te maken, moet de antilichaam-ligand interactie verbroken worden. Deze stap staat bekend als elutie. Monsters kunnen geëlueerd worden met een oplossing die de binding verstoort, bijvoorbeeld door een specifieke elutiebuffer te gebruiken, een chaotroop, de pH-waarde te verlagen, warmte toe te passen, enz. Deze elutietechnieken vernietigen de antilichaam-ligand binding, maar kunnen ook de antilichamen zelf aantasten. Daarom wordt sonicatie gebruikt als alternatieve techniek om de antilichamen voorzichtig van hun doelwit te verwijderen.

Na het voltooien van de elutiestap verkrijgen we gezuiverde antilichamen, klaar voor gebruik in onderzoek, diagnostiek of therapie.

Biopanning is een krachtige techniek in antilichaamzuivering en ultrasone elutie vergemakkelijkt en intensiveert de effectiviteit. – Dit resulteert in zeer zuivere, onbeschadigde antilichamen. Ultrasone biopanning stelt wetenschappers in staat om zeer specifieke antilichamen te isoleren uit complexe monsters, wat deuren opent naar een breed scala aan toepassingen.

Sonificatoren voor antilichaamzuivering

Hielscher sonicators zijn beproefde instrumenten die gebruikt worden in de beste onderzoeksfaciliteiten wereldwijd. Hielscher sonicators worden gewaardeerd om hun state-of-the-art ontwerp en superieure prestaties en worden beschouwd als onmisbare laboratoriuminstrumenten op het gebied van biotechnologie en moleculaire biologie. Hielscher Ultrasonics biedt sonicators voor zowel monomonstervoorbereiding als voor high-throughput monstervoorbereiding, die de efficiënte zuivering van antilichamen en de elutie van doelgebonden moleculen vergemakkelijken en efficiënte biopanning mogelijk maken om nauwkeurig en snel specifieke antilichamen te isoleren.
In de context van antilichaamzuivering blinken Hielscher sonicators uit in het vergemakkelijken van de was- en elutiestappen door efficiënt ongebonden antilichamen te verwijderen terwijl de integriteit van doelgebonden complexen behouden blijft. Dankzij de nauwkeurige regeling en schaalbaarheid kunnen de verwerkingscondities op maat worden gemaakt, waardoor optimale zuiveringsresultaten worden gegarandeerd voor een breed scala aan monstervolumes en complexiteiten.
Hielscher sonicators vertegenwoordigen de technologische innovatie in ultrasone verwerking en bieden ongeëvenaarde mogelijkheden voor antilichaamzuivering, elutie en biopanning. Met hun precisie, betrouwbaarheid en bedieningsgemak bieden de verschillende ultrasone systemen optimale efficiëntie en veelzijdigheid voor biofarmaceutisch onderzoek, diagnostiek en therapie.
Neem nu contact met ons op voor meer informatie over Hielscher sonicators voor antilichaam zuivering, elutie en biopanning! Onze ervaren technische medewerkers bespreken graag uw antilichaam-gerelateerde toepassing!

Ontwerp, productie en advies – Kwaliteit Made in Germany

Hielscher ultrasone machines staan bekend om hun hoge kwaliteit en ontwerpnormen. Robuustheid en eenvoudige bediening zorgen voor een soepele integratie van onze ultrasoonapparatuur in industriële faciliteiten. Ruwe omstandigheden en veeleisende omgevingen worden gemakkelijk door Hielscher ultrasoontoestellen aangepakt.

Hielscher Ultrasonics is een ISO-gecertificeerd bedrijf en legt speciale nadruk op hoogwaardige ultrasone apparaten met state-of-the-art technologie en gebruiksvriendelijkheid. Uiteraard zijn de Hielscher ultrasoonapparaten CE-conform en voldoen ze aan de eisen van UL, CSA en RoHs.

Vergelijking tussen ultrasone elutie en traditionele elutie technieken

1. Gradiënt Elutie: Bij gradiëntelektutie wordt de bindingssterkte tussen het doeleiwit en de affiniteitsmatrix geleidelijk verminderd door de samenstelling van de elutiebuffer te veranderen. Hierbij kunnen factoren zoals pH, zoutconcentratie of de concentratie van concurrerende liganden worden gewijzigd. Met trapsgewijze elutie kunnen de elutiecondities nauwkeurig worden afgesteld om het doeleiwit selectief vrij te maken terwijl niet-specifieke binding wordt geminimaliseerd.
   Voordelen van ultrasone elutie: Ultrasone elutie biedt een snellere en uniformere vrijgave van gebonden eiwitten in vergelijking met gradiëntelutie. Terwijl gradiëntelutie zorgvuldige optimalisatie en controle van de elutiecondities vereist, biedt ultrasone elutie een eenvoudigere en efficiëntere methode voor eiwitherugwinning.
2. Concurrerende elutie: Bij competitieve elutie wordt een hoge concentratie van een concurrerend ligand in de elutiebuffer gebracht om de binding tussen het doeleiwit en de affiniteitsmatrix te verstoren. Het concurrerende ligand concurreert met het doeleiwit om bindingsplaatsen op de matrix, waardoor het eiwit wordt verplaatst en vrijkomt in het eluaat.
   Voordelen van ultrasone elutie: Ultrasone elutie biedt een zachter en veelzijdiger alternatief voor competitieve elutie. Voor competitieve elutie kunnen hoge concentraties chaotrope middelen (d.w.z. een co-solutie die het waterstofbruggennetwerk tussen watermoleculen verstoort en de stabiliteit van de natieve staat van eiwitten vermindert door het hydrofobe effect te verzwakken) of agressieve chemicaliën nodig zijn, die de stabiliteit en activiteit van eiwitten kunnen beïnvloeden. Ultrasone elutie daarentegen zorgt voor een mechanische verstoring zonder dat er extra chemische middelen nodig zijn, waardoor de integriteit van eiwitten behouden blijft en hoge herstelsnelheden gegarandeerd worden.
3. Elutie door temperatuur: Bij temperatuurgeïnduceerde elutie wordt de temperatuur van de elutiebuffer gewijzigd om de binding tussen het doeleiwit en de affiniteitsmatrix te verstoren. Dit kan worden bereikt door de temperatuur te verhogen of te verlagen, afhankelijk van de specifieke eiwit-matrixinteractie.
   Voordelen van ultrasone elutie: Ultrasone elutie biedt een snellere en gecontroleerde methode voor de elutie van eiwitten in vergelijking met temperatuurgeïnduceerde methoden. Terwijl bij elutie door middel van temperatuur nauwkeurige regeling van temperatuurgradiënten en langere equilibratietijden nodig kunnen zijn, zorgt ultrasone elutie voor onmiddellijke mechanische verstoring, wat resulteert in kortere elutietijden en een verbeterde efficiëntie.
4. Enzymatische elutie: Enzymatische elutie maakt gebruik van specifieke enzymen die de bindingen tussen het doeleiwit en de affiniteitsmatrix verbreken, waardoor het eiwit vrijkomt in het eluaat. Deze methode is vooral nuttig voor eiwitten die sterk aan de matrix gebonden zijn of voor toepassingen die een nauwkeurige controle over de elutiecondities vereisen.
   Voordelen van ultrasone elutie: Ultrasone elutie biedt een niet-enzymatisch en chemievrij alternatief voor enzymatische elutie. Terwijl enzymatische elutie optimalisatie van enzymconcentratie, incubatietijd en pH-condities kan vereisen, biedt ultrasone elutie een eenvoudige en universeel toepasbare methode voor eiwitherugwinning zonder de noodzaak voor extra reagentia of gespecialiseerde apparatuur.