Calypso

Calypso II

Markierungs- und immobilisierungsfreie Charakterisierung von Protein-Protein- und weiteren makromolekularen Wechselwirkungen mit Kompositionsgradienten-Mehrwinkel-Lichtstreuung.

CG-MALS

Das Calypso® II misst in Verbindung mit einem DAWN®- oder miniDAWN®-MALS-Detektor Bindungsaffinitäten und absolute molekulare Stöchiometrie komplexer biomolekularer Wechselwirkungen.

Gewichtsmittlere molare Masse

Neben Gleichgewichtsassoziationskonstanten Kd und der absoluten Stöchiometrie von reversiblen Selbst- und Hetero-Assoziationen können Reaktions- oder Aggregationsraten sowie unspezifische Wechselwirkungsparameter (Virialkoeffizienten) gemessen werden. Zusätzlich sind sogar Messungen der gewichtsmittleren molaren Masse und des  dn/dc für Polymere automatisierbar.

CALYPSO-Software

Im Lieferumfang jedes Calypsos ist eine Kopie der CALYPSO™ Software, enthalten, dem vielseitigsten Softwarepaket, das für die Analyse biomolekularer Wechselwirkungen in Lösung durch Lichtstreuung verfügbar ist.

Durchführung von Kompositionsgradienten-Experimenten...

CG-MALS verwendet ein an ein MALS-Detektor gekoppeltes Calypso und einen optionalen Konzentrationsdetektor. Das Calypso übernimmt die Probenvorbereitung und -förderung, kombiniert bis zu drei verschiedene Lösungen in präzisen Mischungsverhältnissen und injiziert sie in die Detektoren.

Präzise Lösungszusammensetzungen ergeben sich durch Einstellung der Calypso-Pumpen auf geeignete Flussratenverhältnisse, die alle von der CALYPSO-Software über ein intuitives Userinterface gesteuert werden. Das Mischen wird erreicht, indem die Lösungen gleichzeitig von allen drei Pumpen über einen statischen Mischer zugeführt werden.

...und Analyse in MALS-Detektoren

Zuverlässige Lichtstreumessungen erfordern eine Entgasung und Filtration der Proben. Das Calypso verfügt über eingebaute Entgaser und Filtergehäuse. Die Bauteile sind über PEEK-Kapillaren und Verschraubungen verbunden, die sich mit der Hand befestigen lassen. Auch das Filtergehäuse kann per Hand angeschlossen werden, wobei ein innovatives Design für maximalen Komfort verwendet wird.

Calypso Merkmale

  • Biokompatible Materialien.
  • Flexibilität bei der Neuorganisation der Flüssigkeitswege und der Verwendung verschiedener benetzter Materialien nach Bedarf.
  • Bequemes Laden von Proben- und Verdünnungslösungen über konische Röhrchen: 5, 15 oder 50 mL.
  • Autoinject-Out-Kontaktschluss-Signalausgabe, um die Datenerfassung durch die ASTRA®- oder DYNAMICS®-Software für Analysen zu starten, die von der CALYPSO-Software nicht unterstützt werden (z. B. DLS-Erfassung).
  • Eingebauter Waschanschluss, der es den Pumpen ermöglicht, Reservoirs mit Waschlösungen für die Reinigung nach dem Experiment anzusaugen. Die Automatisierung von bis zu zwei aufeinanderfolgenden Waschlösungen, z. B. Puffer (zum Reinigen nach Experimenten mit Proteinen), gefolgt von Wasser (zum Reinigen von Puffersalzen) oder Detergenz, gefolgt von Wasser, ist möglich, wenn ein Orbit™-Lösungsmittelventil zum Setup hinzugefügt wird. Diese Vorgänge werden an die Methode für den unbeaufsichtigten Betrieb angefügt.
Calypso Experimental Setup

Markierungs- und Immobilisierungsfrei

Die Kompositionsgradienten-Mehrwinkel-Lichtstreuung (CG-MALS) verwendet eine Reihe von unfraktionierten Proben unterschiedlicher Zusammensetzung oder Konzentration, um ein breites Spektrum an makromolekularen Wechselwirkungen zu charakterisieren. Es sind keine speziellen Modifikationen (z. B. Probenmarkierung oder Immobilisierungsverfahren) erforderlich: Die Proben sind unmarkiert und befinden sich in Lösung.

Adressierung einer Vielzahl biomolekularer Phänomene

Die primären Analysetechniken, die von der Calypso Hardware und Software unterstützt werden, sind:

  • Dynamische Gleichgewichte: spezifische Interaktionen und komplexe Assemblierungen von Proteinen, Oligonukleotiden und anderen Biomolekülen; KD (Gleichgewichtsdissoziationskonstante) für Interaktionen vom pikomolaren bis zum millimolaren Bereich; absolute molekulare Stöchiometrie der Komplexe; Selbst- und/oder Hetero-Assoziationen
  • Unspezifische makromolekulare Wechselwirkungen: Selbst- und Kreuzvirialkoeffizienten
  • Stop-Flow-Kinetik: Aggregation, Dissoziation und andere zeitabhängige Reaktionen: Gleichgewichtseinstellung von Sekunden bis Stunden
  • Zimm-Plots: Konzentrationsgradienten zur Bestimmung der gewichtsmittleren molaren Masse MW, der Größe Rg und des zweiten Virialkoeffizienten A2
  • Brechungsindexinkrement: dn/dc

Die Calypso-Automatisierung steigert die Produktivität, während die CALYPSO-Software eine beispiellose Auswahl an Wechselwirkungsmodellen bietet. Im Vergleich zu anderen Techniken zur Charakterisierung von Proteininteraktionen, wie Oberflächenplasmonresonanz, Sedimentationsgleichgewicht, kinetischer Ausschluss oder isotherme Titrationskalorimetrie - sowie manuellen CG-MALS-Messungen - liefert das Calypso schnelle und genaue Ergebnisse.

Anwendungen

Wirkstoff-Forschung

  • Quantifizierung der Bindungsaffinität und Stöchiometrie von Enzym/Inhibitor- oder Antikörper/Antigen-Wechselwirkungen, einschließlich komplexer Mehrkomponenten- und Multiproteinkomplexbildung
  • Untersuchung des Einflusses kleiner Moleküle auf Protein-Protein-Wechselwirkungen

Prozess-Verbesserung

  • Bestimmung des zweiten Virialkoeffizienten und Anpassung der Pufferparameter zur Verbesserung der Formulierungsstabilität und Viskosität
  • Bestimmung von Kreuzvirialkoeffizienten zur Optimierung der Antikörperreinigung und zum Verständnis der Auswirkungen von pharmazeutischen Hilfsstoffen auf Formulierungen

Self-Assembly/Aggregation

  • Quantifizierung des Einflusses der Ionenstärke des Lösungsmittels, des pH-Werts oder von pharmazeutischen Hilfsstoffen auf Polymerisation oder Proteinassoziationen
  • Messung der Kinetik der Selbstassemblierung und Aggregation über die Änderungsrate der molaren Masse und des Trägheitsradius sowie des hydrodynamischen Radius (mit einem WyattQELS-Modul oder DynaPro NanoStar und paralleler Analyse in ASTRA oder DYNAMICS)

Biotechnologische Forschung und Entwicklung

  • Charakterisierung von makromolekularen Bindungsaffinitäten und der zugehörigen Komplexstöchiometrie über einen breiten Bereich von Pufferzusammensetzungen sowie Zeit- und Temperaturbereichen

Verblüffend einfach

Vom Konzept her ist das Calypso "nur" ein Kasten mit ein paar Spritzenpumpen und Schläuchen, richtig? Nun, das dachten wir auch, bis uns die Herausforderung von anspruchsvoller biomolekularer Interaktionsforschung und die Anforderungen an hochempfindliche Lichtstreuinstrumente eines Besseren belehrten. Um gleichzeitig:

  • Hohe Präzision
  • Minimalen Probenverbrauch
  • Kompatibilität von Peptiden bis hin zu hochkonzentrierten monoklonalen Antikörpern und Nanogelen
  • Affinitäten im Bereich von pM bis mM

in Kombination mit außergewöhnlicher Benutzerfreundlichkeit, Genauigkeit, Robustheit und angemessenen Kosten für Anschaffung und Verbrauchsmaterialien zu bieten, mussten wir die Grenzen der verfügbaren Technologie überschreiten.

Wir haben hart gearbeitet, damit Sie es nicht tun müssen

Wir haben nichts unversucht gelassen, um die genau passenden Komponenten zu finden, die alle unsere Anforderungen erfüllen, wie z.B. spezielle Spritzenpumpen und Druckwandler sowie besondere Filtermembranen mit einer Porengröße von 30 nm und hocheffiziente Entgaser für kleine Volumina. Was wir nicht kaufen konnten, haben wir von Grund auf neu entwickelt und konstruiert.

Die Anwender sind besonders zufrieden mit unseren einzigartigen, per Hand festziehbaren Filtergehäusen mit sehr geringem Totvolumen, die eine ausreichende Qualität der Lösung für Hochaffinitätsanalysen gewährleisten und gleichzeitig sehr wenig Probe zurückhalten. Spezielle Ventile und Spritzen wurden gemeinsam mit den Lieferanten entwickelt, um die Leistung der Spritzenpumpe und die Benutzerfreundlichkeit auf ein Maximum zu steigern.

Da CG-MALS für die meisten Anwender Neuland ist, haben wir Tutorials, Applikationsleitfäden, Methodenvorlagen sowie zusätzliche Support-Literatur und Schulungen entwickelt, um Ihnen den Einstieg zu erleichtern und Sie auf dem Laufenden zu halten. Machen Sie das Beste aus dieser erstaunlich leistungsfähigen Technik. Wir sind hier, um bei jedem Schritt zur Seite zu stehen.

Einige zusätzliche Calypso-Funktionen

Das Layout und das Design wurden darauf abgestimmt den Probenverbrauch zu reduzieren und gleichzeitig die Automatisierung zu verbessern. Dabei ist das Gerät kompatibel zu DAWN und miniDAWN, den führenden MALS-Detektoren. Zu den besonderen Merkmalen des Calypso gehören:

  • Die meisten Kapillaren besitzen einen inneren Durchmesser (ID) von 0,010 Zoll (0,25 mm) und sind aus PEEK gefertigt, um Biokompatibilität und geringe Volumina zu erzielen. Das System kann für nicht-wässrige Lösungen auf PTFE oder Edelstahl und für viskose Lösungen auf größere Innendurchmesser umgestellt werden.
  • Eine Reihe von Spritzengrößen zur Realisierung individueller Anforderungen
  • Inline-Entgasung von Proben und Puffern
  • Einfacher Zugang zu allen Kapillaren und Filtern für eine schnelle Wartung
  • Druckwarnungen zeigen an, wenn eine Filtermembran gesättigt oder ein Kapillare verstopft ist

Protein-Ligand-Bindung

Die meisten Protein-Ligand- und ähnlichen biomolekularen Wechselwirkungen werden am besten bei oder unter 1 mg/mL gemessen. Die CG-MALS-Konfiguration sollte umfassen:


Nicht-spezifische Wechselwirkungen

Unspezifische Wechselwirkungen werden normalerweise im Bereich von 1 - 25 mg/mL gemessen. Die Konfiguration sollte umfassen:

  • Calypso
  • DAWN H/C bei der Messung von temperaturempfindlichen Proben oder Polymeren mit Rg > 40 nm; ansonsten miniDAWN
  • Optilab® für Konzentrationsmessungen

Hochkonzentrierte Protein-Protein-Wechselwirkungen

Diese Messungen können bis zu Konzentrationen von Hunderten von mg/mL Protein durchgeführt werden.

  • Calypso
  • DAWN H/C bei der Messung temperaturempfindlicher Proben oder Polymere/Aggregate mit Rg > 40 nm; sonst miniDAWN
  • Optilab HC (Hochkonzentrationsoption) für Konzentrationsmessungen
  • microCuvette™ für konzentrierte, viskose Lösungen, die nicht durch die Calypso und MALS Durchflusszelle fließen können

MALS

DAWN - Der empfindlichste MALS-Detektor, den es auf dem Markt gibt. Beinhaltet Detektoren auf 18 Winkeln zur Bestimmung von molaren Massen von 200 Da bis 1 GDa und Radien von 10 bis 500 nm.

  • Heizen/Kühlen (H/C) Option -15 °C bis +150 °C

Das DAWN bietet erweiterte Optionen wie Fluoreszenz- oder Polarisationsfilter und einen 785-nm-Laser.

miniDAWN - Die zweithöchste Empfindlichkeit nach dem DAWN. Beinhaltet Detektoren auf 3 Winkeln zur Bestimmung von molaren Massen von 200 Da bis 20 MDa und Radien von 10 bis 50 nm. Es verfügt über keine Temperatursteuerung.


Optionen

WyattQELS™ - Ein Modul für Dynamische Lichtstreuung (DLS), das in das DAWN oder miniDAWN integriert werden kann, um gleichzeitige DLS-Messungen im selben Streuvolumen zu ermöglichen.


Zubehör

Orbit - Das Orbit hilft, den Verbrauch an mobiler Phase zu reduzieren, indem es das Lösungsmittel programmgesteuert entweder in eine Abfallbehälter oder zurück in den Lösungsmittelbehälter leitet. In Verbindung mit dem Calypso wird das Orbit zur programmgesteuerten Auswahl einer von zwei Waschlösungen verwendet, um die automatisierte Reinigung nach dem Experiment zu erleichtern.


dRI

Optilab - Ein einzigartiges Online-Differenzialrefraktometer zur Messung der Konzentration beliebiger Makromoleküle, unabhängig von Chromophoren. Das Hochkonzentrations-Optilab kann Proteinkonzentrationen bis zu 180 mg/mL messen.

CALYPSO - Simulation und Methodenplanung von CG-MALS-Experimenten; Calypso-Fluss-Steuerung & MALS/dRI Datenerfassung; Datenanalyse zur Bestimmung von Gleichgewichtsdissoziationskonstanten Kd, absoluter molekularer Stöchiometrie und weiterer Parameter.

Spritzenpumpen 3 computergesteuerte Pumpen; Gleichstrom-Servomotor, für minimale Pulsation;
3-Port-Verteilerventil an jeder Pumpe für Einlass, Auslass und Spülvorgang
Spritzenvolumina 12,5 µL bis 2,5 mL (1 mL und 0,5 mL Spritzen im Lieferumfang enthalten)
Degaser-Kanäle 1 pro Pumpe, 60 µL Innenvolumen
Drucklimit 1 mL Spritzen: 200 psi
0,5 mL Spritzen: 400 psi
Zusätzliche Ein-/Ausgänge Autoinjekt aus, Injektionsventilsteuerung, Recycleventilsteuerung, digitale und analoge I/O für spezifische Anwendungen
Lösungsmittel Wässrig
Flüssigkeitsführende Materialien Borosilikatglas, PEEK, PTFE, Polyethylen, Aluminiumoxid, Titan, Edelstahl
Typisches Probenvolumen pro Analyse 2,5 bis 7 mL, je nach Detektorkonfiguration und Komplexität der Analyse
Messbereich

Gleichgewichtsdissoziationskonstante, KD: 100 pM bis 1 mM typisch für 100 kDa-Moleküle (tatsächlicher Bereich variiert mit Molekulargewicht und Assoziationsstöchiometrie)

Reproduzierbarkeit /b>

Mw: ± 5 %
A2: ± 0,5 x 10-4 mol·mL/g² für Proben im Bereich von 50 bis 100 kDa
log(KD): ± 0,3

Analysen
   Spezifische Interaktionen Siehe CALYPSO Software für weitere Details.
  • Selbst-Assoziation
  • Hetero-Assoziation
  • Multi-valente Komplexe
  • Kombinierte Selbst- und Hetero-Assoziation
  • Inaktiver Anteil
  • Kooperativität und kompetitive Bindung
  • Bindung mit thermodynamischer Nicht-Idealität (hohe Konzentration)
  • Verknüpfung mehrerer Datensätze für globale Analysen
   Nicht-spezifische Interaktionen
  • Selbst-Interaktion: 2. und 3. Virialkoeffizient
  • Hetero-Interaktionen: Kreuzvirialkoeffizienten mit 2. Selbstvirialkoeffizienten
   Kinetik

1. Ordnung in Software implementiert; Datenexport für Kinetik höherer Ordnung

   Zusätzliche Analysen dn/dc
Computeranforderungen USB-Anschluss für Calypso
Ethernet-Anschluss für DAWN / miniDAWN-Kommunikation
Dimensionen 58 cm (L) x 37 cm (W) x 35 cm (H)

Die Anforderungen an den Host-PC finden Sie unter Computeranforderungen.

Änderungen der Spezifikationen ohne Vorankündigung vorbehalten.

/de/products/calypso-product-info-request.html