タンパク質精製とバイオプロセッシング

小規模化および並列化

プロセス開発において製品化までの時間は重要であり、医薬品を開発・製造する多くの企業が自動タンパク質精製とハイスループットバイオプロセシングに投資を行ってきました。Tecanのリキッドハンドリングプラットフォームの小型化と並列化機能は、製造における強力なスケールアップのためのバイオプロセスへの優れた理解を確保し、費用効果の高い開発を可能にします。

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Tab 01 / カラムベース
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概要

スループットを向上させる必要がある場合は、小型カラムクロマトグラフィーが最適な方法です。

主な利点

  • 小型化によりサンプルの消費量を低減
  • 自動運転時間を拡張
  • 1回の運転ごとに再現可能なデータを確保

Chromatography in columns

シンプルなタンパク質精製からハイスループットのプロセス開発、バイオリアクターのモニタリング、条件スクリーニングまで、クロマトグラフィープロセスの信頼性と時間効率を高めます。

TecanのFreedom EVO®リキッドハンドリングプラットフォームとFluent® Automation Workstationは、マニュアルの処理ステップを完全に排除するRepligenのOPUS® RoboColumn®システムを使用し、完全な並列カラムクロマトグラフィーの自動化を提供します。

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用途

  • 条件スクリーニング
  • レジンスクリーニング
  • タンパク質精製/分離/濃縮
  • 勾配溶出
  • バイオリアクターのモニタリング

Tecanのソフトウェアソリューション

Freedom EVOware® Te-Chrom™ Wizardがクロマトグラフィーセットアッププロセスをステップごとにガイドし、すぐに使えるプロトコルを生成します。

Fluentの直観的な操作が可能なタッチスクリーンインターフェースにより精製プロセスを簡単に設定できます。

並列して8つのクロマトグラフィーを作成

Tecanのリキッドハンドリングプラットフォームにより、ピペット操作ステップごとに4.8 mlまでの用量を連続フローで分注するカラムクロマトグラフィーと、25 µlまでの分画回収を実現します。これによって、複雑なLCシステムのデータに対応したクロマトグラフィーを生成できます。左の図は、カチオン交換レジンでの2種類のタンパク質分離のクロマトグラフィーを示しています。

スループットを高め、貴重な時間を節約

並列化により、実作業時間を大幅に削減します。Pseudo-linear gradient elutionとのタイトルがついたアプリケーションノートは、Freedom EVOとRoboColumnsを合わせて使用することで、ÄKTAタンパク質精製システムでは25時間かかるところ、わずか8時間で8つまでのサンプルを完全自動並列処理を行うことができます。

ニーズに合わせて拡張可能

  • シンプルなシングルタスクのベンチトップソリューションをお探しですか?Tecanのコンパクトなリキッドハンドリングプラットフォーム、Freedom EVO 100とFluent 480が最適です。
  • 効率的なスループット、自動運転時間の拡張延長や統合型データ分析が必要ですか?Robotic Manipulator Arm™またはRobotic Gripper Arm™および マルチモードリーダー を中規模リキッドハンドリングプラットフォームに追加しましょう。
  • カラムクロマトグラフィーとプレート式のプロセス開発をダウンストリームでの実験に組み合わせる、複数のアッセイの自動化が必要ですか?リーダー、遠心分離およびその他モジュールをTecanの大型リキッドハンドリングプラットフォームにインテグレーションしましょう。

ビデオ

Fluent上でのRepligen OPUS
RoboColumnsの自動化。

Freedom EVO上でのRepligen OPUS
RoboColumnsの自動化。




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Tab 02 / プレートベース
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Efficient high throughput process development

条件スクリーニングへのシステム的なアプローチにより、最適な精製条件に必要な時間を短縮できます。BioProcess™クロマトグラフィーメディア(GE Healthcare)を装填済みのPreDictor™ 96ウェルフィルタープレートの自動化は、一貫して再現性の高いデータを生成します。

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ハイライト

  • クロマトグラフィー担体と条件のための洗練されたスクリーニング
  • より多くの情報が利用可能に
  • クロマトグラフィーカラムデータとの優れたデータ相関
  • 固定チップおよびディスポーザブルチップを使用可能

高い再現性

2 µl PreDictor Capto Sプレートでの60分間培養後のキモトリプシンの用量は、すべて中間値からの標準偏差が+/-2以内です。

サンプルとレジンの使用量を削減

PreDictorプレートとtrue chromatography(Tricorn)使用時の時間およびサンプル使用量の比較。

実作業時間の短縮

PreDictorプレートの処理のマニュアル(B)対自動(A)間の調製時間(イエロー)と実作業時間(レッド)の比較。

Affinity purification in plates

タンパク質精製は、非常に単純なプロセスですが、並列して複数のサンプルを取り扱っていると急激に手間がかかるものと感じます。GE HealthcareのMultiTrap™ 96ウェルプレートは、抗体とタグ付きタンパク質のスクリーニングを効率化するために開発されました。

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用途

  • 発現および条件スクリーニング
  • 濃縮条件の最適化
  • イムノアフィニティを使用するプルダウンアッセイ
  • 脱塩およびバッファー交換

ハイライト

  • 真空または遠心分離を使用することで、リキッドハンドリングプラットフォームの完全自動化が可能
  • 時間効率に優れたワークフローでタンパク質分解を低減
  • サンプル調製が不要な直接装填
  • 高い再現性
  • ÄKTAxpress™システム(GE Healthcare)へのスケールアップが容易
  • 固定チップまたはディスポーザブルチップを使用可能

クロスコンタミネーションのリスクが低い

His MultiTrap HPプレート全体にチェッカーボードパターンで塗布された、2種類のHis-tag付きタンパク質(EおよびK)を含む精製大腸菌のライセートのSDS-PAGE分析は、クロスコンタミネーションを示しませんでした。




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Tab 03 / チップベース
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Chromatography in tips

96のタンパク質のサンプル精製に、最小限のハンズオン時間でわずか15分しかかからないとしたら、どうでしょうか?

PhyTip®カラムは、8または96チャンネルピペッティングアームを備えたリキッドハンドリングプラットフォームで使用するために設計されました。ハイスループットが求められる自動運転でのタンパク質精製を実現します。

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ハイライト

  • 天然タンパク質または組み換えタンパク質または分析物の精製
  • 最小限のクロスコンタミネーション
  • 高リカバリー率、10 µlまでの溶出量
  • 標準またはカスタムレジンを使用可能
  • ディスポーザブルチップのみ使用可能

高い再現性

Freedom EVOは、PhyTipsを使用した精度が高く正確なリキッドハンドリングを提供し、再現性の高い結果(SD = 0.5)を確保します

卓越した質量リカバリー率

200または500 ulの免疫グロブリンGのサンプルが200+および1000+ PhyTips Protein Aカラムに装填されました。カラムベッドサイズの機能としてのIgGの質量リカバリー率が示されています。測定されたカラムの結合容量は、29 µg/µlベッドボリュームです。

PhyNexusのご厚意により提供されたデータ

Protein affinity capture tips

Thermo Fisher Scientificの MSIA™ (質量分析イムノアッセイ)Streptavidin-EVOマイクロカラムでの巨大分子アフィニティー精製用ワンストップソリューションの恩恵を受けましょう。

MSIA Streptavidinアフィニティーキャプチャーチップは、多様なサンプルからの抗体およびその他のタンパク質のキャプチャーと精製を行うことできる、アフィニティーマイクロカラムです。




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Tab 04 / ソリューション
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概要

Tecanのシステムは拡張可能でお客様の個々のニーズに合わせたカスタマイズができます。シンプルなベンチトップソリューションから、1台の機器で複数のアッセイを処理する複雑なシステムまで、Tecanはお客様のプロセスをスケールアップするためのラボオートメーションを提供しています。

主な利点

  • 小型化はサンプル、試薬およびレジンの使用量を削減し、コストを省きます
  • スクリプトのテンプレートが利用可能

Keep it simple

並列での抗体精製

データ再現性を向上し、ハンズオン時間を削減する最も簡単な方法は、Freedom EVO®上でRepligen社の実績あるRoboColumn®テクノロジーを自動化することです。8チャンネルリキッドディスプレースメント分注アームとTe-Chrom Wizardを搭載したFreedom EVO並列抗体精製ワークステーションは、すべての処理ステップの迅速で包括的なセットアップを実現します。ダウンストリームでの質量分析または結合アッセイのためにアフィニティークロマトグラフィーによって精製された抗体を短時間で用意できます。

ハイライト

  • ELISA、ウェスタンブロット、免疫組織化学、免疫沈降およびLC-MSなどの多様なダウンストリームでのアプリケーションのための抗体精製
  • 96サンプルを5.6時間で処理 – 節約した時間を他の作業に使えます 
  • 分析準備のできた8つのサンプルを30分間で処理
  • 1.08 x 0.78 mmのコンパクトな設置面積

Process

ワークフロー例は、プロセスステップを自動(ブルー)およびマニュアル(グレー)で示しています。

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Add fully automated plate handling

2種類のタンパク質のための同時ステップ勾配溶出

Freedom EVO 150プラットフォームにロボットマニピュレーターアームを追加して、自動化プレートハンドリングを実現し、さらに自動運転時間を延長します。このプラットフォームには、8チャンネルリキッドディスプレースメント分注アームおよびRoboColumnsを使用した分画回収を可能にするTe-Chrom™ Shuttleが含まれます。

ハイライト

  • 追加スペースにより、追加ワークフローの自動を実現
  • 小さな設置面積、1.45 x 0.78 m
  • カラム平衡化から分画回収まで、高速で包括的なプロセス設定のためのTe-Chromウィザード
  • バッファー作成ウィザード – 10分間で96の個別バッファーを調製
  • わずか16分間でそれぞれから8つのサンプルを処理し、6つの低容量を収集
  • LCカラムシステムに匹敵する再現可能データ

Process

ワークフロー例は、プロセスステップを自動(ブルー)およびマニュアル(グレー)で示しています。

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Add data collection

並列クロマトグラフィーとデータ収集

自動化は、再現可能なデータを確保するだけでなく、実作業時間を削減します。また、貴重なサンプル、試料およびレジンの使用量を最小化することで、コストの削減にも役立ちます。新たな標的分子の開発時間を、8つまでのクロマトグラフィー分離の並列化とその後の統合型 マイクロプレートリーダー の使用によって、大幅に短縮します。

ハイライト

  • プレートハンドリングとデータ収集を含む、完全自動化
  • 実績のあるリキッドディスプレースメント分注技術
  • Freedom EVO 150の1.45 x 0.78 mのコンパクトな設置面積
  • プログラミングの知識不要 – グラフィックを使用したウィザードのガイドで装置をセットアップ
  • わずか10分間で96の個別バッファーを調製 – 必要容量はBuffer Creation Wizardですべて計算します。

Process

すべての処理ステップが完全自動化されたワークフローの例。

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Tab 05 / ソフトウェア
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概要

複雑なタンパク質精製プロセスを簡単に設定できるTecanのソフトウェアソリューションをご覧ください。

主な利点

  • タンパク質精製プロセスの設定用グラフィカルユーザーインターフェース
  • バッファーを定義 – 96までの異なる条件で計算し、分注します
  • クリック操作だけで、ストック溶液からすぐに使えるバッファーまで

Column chromatography set-up

クロマトグラフィープロセスの設定は、Freedom EVOware®独自のTe-Chrom™ WizardとFluentControl™の直観的に操作できるTouchTools™タッチスクリーンインターフェースで簡単に行えます。

すべての処理ステップを簡単に設定 –分画回収および検出を含め、カラム平衡化からサンプルロードと溶出まで。その後、データはクロマトグラムの生成に使用でき、システムのサンプルトラッキング機能により完全なトレーサビリティがサポートされています。

ハイライト

  • ゆっくりした流速による滞留時間の延長
  • プレートロジスティックスとデータ収集
  • 精製されたサンプルの中和
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Buffer preparation

タンパク質精製の条件スクリーニングまたはハイスループットのプロセス開発に必要な異なるバッファー組成の数が、即座に重要な課題となっています。Freedom EVOware®の追加デバイスであるBuffer Creation Wizardは、広範なアプリケーション用のバッファーセットの完全自動化調製を実現しています。

Buffer Creation Wizardは、ストック溶液、デスティネーションプレートやチューブのフォーマットなどを含め、処理に必要なすべての情報を入力するための6つのステップでユーザーをガイドします。その後、ウィザードは自動的に各ウェルやチューブの各ストック溶液の必要量を計算し、ワークステーションの準備を簡素化するためにすべての必要なストック溶液の「ショッピングリスト」を提供します。最後に、保存可能でいつでも起動可能な、すぐに使用できるFreedom EVOware用スクリプトを生成します。

ハイライト

  • 操作しやすいグラフィカルユーザーインターフェース
  • カスタマイズ可能なストック溶液およびバッファーライブラリ
  • ウィザード内での簡単なプレートなレイアウトの作成、またはAssist(GE Healthcare)、MODDE®(Umetrics)やJMP®(SAS)などのDOEソフトウェアから簡単にインポート
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動画

Tecan Buffer Creation Wizard

Tecan Chromatograpy Wizard




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Tab 06 / カタログ・資料
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Brochures

TecanのFreedom EVO®リキッドハンドリングプラットフォームとFluent®オートメーションワークステーションは、マニュアルの処理ステップを完全に排除するRepligenのOPUS® RoboColumn®システムを使用し、完全な自動化並列カラムクロマトグラフィーを提供します。小型化と並列処理により、貴重な生物製剤と試薬を節約し、コストを低減し、新薬の開発時間を短縮します。

Freedom EVO®およびFluent®プラットフォームは、医薬品の開発・製造のためのハイスループットの自動化タンパク質精製およびバイオプロセシングを提供します。プラットフォームの小型化と並列化機能は、堅牢なスケールアッププロセスを確保し、費用と時間効率に優れた開発を保証します。

Freedom EVO®およびFluent®プラットフォーム上でOPUS® RoboColumns®を使用することで最大8カラムまでの並列クロマトグラフィーを実現し、LCシステムを使わずにできるだけ短時間で多様なパラメーターの迅速なスクリーニングを提供します。

Application Notes

このアプリケーションノートは、結合溶出カチオン交換(CEX)およびフロースルーアニオン交換(AEX)研究の両方のためにmAb精製のキャラクタリゼーションを行うHTPD法に絞るため、MSDによるFreedom EVO®プラットフォーム上でのRoboColumns®利用方法について説明します。(本文は英語です)

バイオ医薬品の精製は、今なお、難しく時間がかかるだけでなく、非常に高価な充填されたカラムベッドでのシーケンシャル液体クロマトグラフィーによって占められています。このアプリケーションノートは、Freedom EVOリキッドハンドリングプラットフォーム上でRepligenのOPUS RoboColumnsを使用した、自動化レジンスクリーニングの実施について説明します。(本文は英語です)

PhyTipカラムをFreedom EVOプラットフォームと組み合わせ、サンプル調製とタンパク質精製のためのハイスループット自動化を提供します。(本文は英語です)

Freedom EVOプラットフォームは、PhyTipカラムを使用してサンプル調製とタンパク質精製の完全自動化を提供し、簡単なプロセス開発と予測可能なスケールアップ手順を実現します。(本文は英語です)

Freedom EVOワークステーションは、クロマトグラフィープロセスパラメーターのスクリーニングに使用でき、バイオ医薬品の精製プロセスの開発加速に役立ちます。システムは、MediaScout® RoboColumns®小規模化クロマトグラフィーカラムなど、多様なモジュールやアクセサリーと合わせて使用できます。(本文は英語です)

Posters

Freedom EVOプラットフォーム上での自動プロセス開発は、アップストリームおよびダウンストリーム両方での大規模な生物学的生産の開発を加速し、プロセス分析を向上します。(本文は英語です)

細胞培養の大規模化、ダウンストリームでのプロセス開発とプロセス分析技術(PAT)を加速するためのFreedom EVOによる自動化。(本文は英語です)

Finite-bath熱量学研究、PreDictor™プレートでのバッチ結合、結合/溶離研究、MediaScout RoboColumnsでのブレークスルー/溶離実験を含む、Freedom EVO上でのクロマトグラフィープロセス開発ツールの概要。(本文は英語です)

Tecan Journal Articles

バイオプロセス開発でスループットが高いことは、スケールアップ前に実行パラメーターを最適化するのに必須の条件です。ユニバーシティカレッジロンドンの生化学工学先進センターでは、特注のスクリプトとプログラムを使って、リキッドハンドリングプラットフォームを経験の無いユーザーに利用しやすくするため、自動化で得られる発展性を生かしています。(本文は英語です)

バイオ製造には、最終製品の品質と安定性を確保するため、他の細胞製品からの対象分子の慎重な分離が必要です。このことは、薬剤における不要な分子の存在が生物由来の医薬品の有効性と安全性に影響を及ぼすことがあるため、バイオ医薬品の製造においてさらに重要です。FUJIFILM Diosynth Biotechnologiesは、より短い時間でより多くのデータを生成するため、自動クロマトグラフィー条件スクリーニングを利用し、精製プロセスのパフォーマンスの向上と生物学的製剤製造の加速に役立てています。(本文は英語です)

注目を浴びるバイオ医薬品で特許が切れる数が増える中、バイオシミラーの市場は急速に拡大しています。生物製剤の複雑な性質により、生産テクニックと販売可能になる前に新しいバイオシミラーのin vivoでの効果の徹底したキャラクタリゼーションが必要です。Coherus Biosciencesは、先進検査室自動化を利用して、新しいバイオシミラーのダウンストリームでの精製プロセスの一部として、クロマトグラフィー条件のスクリーニングに役立てています。(本文は英語です)

Merck KGaAは、自動化された低容量カラムクロマトグラフィーのプロトコルを実施して、スループットの改善、新しいクロマトグラフィー担体の開発とキャラクタリゼーションに必要な材料の削減を実現し、より短い時間でより多くの測定を可能にします。(本文は英語です)

SomaLogicのSOMAscan®プロテオミクス技術は、多様な疾患状態のための新しいバイオマーカーの特定に役立っています。低容量の生物学的サンプルから何千ものタンパク質を同時に測定できるこのテクニックは、微量タンパク質の検出に最適です。(本文は英語です)

Thermo Fisher Scientificは、分析ワークフローを簡素化および加速するためにデザインされた、革新的サンプル処理ツールを開発しました。自動化に適したタンパク質と抗体のアフィニティー精製を可能にし、ハイスループットの前臨床での研究開発のための安定したソリューションを提供します。(本文は英語です)

UCLのAdvanced Centre for Biochemical Engineeringは、Freedom EVOワークステーションの柔軟な自動化機能を活用し、タンパク質由来の医薬品、ワクチンおよび治療用細胞を含む「次世代」医薬品の生産のために新しいバイオプロセシングのアプリケーションを探索しています。(本文は英語です)

TecanとGE Healthcareは、Freedom EVOワークステーションとBioProcess™クロマトグラフィー担体で充填済みのPreDictor 96ウェルプレートを組み合わせて、共同でプロセス開発のためのハイスループットタンパク質精製における質と均質性を向上しています。(本文は英語です)

UCBは、クロマトグラフィーのアプリケーションを小規模化するため、Freedom EVOワークステーションを使用して抗体精製パイプラインのスループットを増大し、材料の使用量を大幅に削減しながら、わずかな時間ではるかに多くのパラメーターの調査を可能にしています。(本文は英語です)

Freedom EVOプラットフォームと AtollのMediaScout RoboColumnsの組み合わせにより、完全自動化されたハイスループットプロセス開発のための強力なツールを提供し、洗練されたLCシステムなしで有効なクロマトグラフィー条件を実現します。(本文は英語です)

ベルリンのBayer Schering Pharmaの科学者は、2台のFreedom EVO ワークステーションを、GE HealthcareのMultiTrap® 96ウェルプレートの自動化を含め、タンパク質生産プロセスに統合しました。(本文は英語です)

研究用途向けです