Optima AUC Analytical Ultracentrifuge
Optima™ AUC (Analytical Ultracentrifuge) — это аналитическая ультрацентрифуга нового поколения производства Beckman Coulter Life Sciences, предназначенная не для препаративного выделения образцов, а для измерения физических свойств биомолекул непосредственно в растворе.
Прибор используется для определения:
- молекулярной массы;
- коэффициента седиментации;
- размера и формы частиц;
- олигомеризации белков;
- взаимодействий белок–белок;
- взаимодействий белок–ДНК/РНК;
- агрегации биофармацевтических препаратов.
Optima AUC является преемником платформы ProteomeLab XL-A/XL-I и обеспечивает более высокое разрешение, улучшенную чувствительность оптических систем и расширенные возможности анализа данных.
Основные технические характеристики
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Тип оборудования | Аналитическая ультрацентрифуга |
| Максимальная скорость | 60 000 rpm |
| Максимальное ускорение | 290 000 × g |
| Рабочий объем ячейки | до 0,45 мл |
| Тип ротора | Аналитический 4- или 8-местный ротор |
| Температурный диапазон | 4–40 °C (зависит от условий эксплуатации) |
| Точность температуры | около ±0,5 °C после стабилизации |
| Вакуум | <5 микрон (≈0,7 Па) |
| Привод | Высокоточный бесконтактный привод |
| Охлаждение | Воздушное, малошумное |
| Управление | Сенсорный экран + удаленный контроль |
| Операционная система | Linux |
| Оптика | Absorbance и/или Rayleigh Interference |
| Масса | около 508 кг |
| Размеры (Ш×Г×В) | 94 × 68,1 × 125,7 см |
| Электропитание | 200–240 В, 50/60 Гц |
Оптические системы детекции
Главное отличие Optima AUC от обычных ультрацентрифуг — наличие встроенной аналитической оптики, позволяющей наблюдать процесс седиментации в реальном времени.
1. Absorbance Optical System (ABS)
Модуль измерения поглощения:
- диапазон: 170–800 нм;
- источник: ксеноновая вспышечная лампа;
- анализирует вещества, имеющие УФ/видимое поглощение.
Применение:
- белки;
- нуклеиновые кислоты;
- комплексы белок–ДНК;
- вирусные частицы.
2. Rayleigh Interference Optical System (INT)
Интерференционная система:
- позволяет анализировать частицы без выраженного поглощения;
- подходит для:
- липидов;
- углеводов;
- некоторых полимеров;
- неокрашенных биомолекул.
Используется для точного определения концентрационных профилей во время седиментации.
Основные методы анализа
Sedimentation Velocity (SV-AUC)
Метод измерения скорости седиментации.
Позволяет определить:
- распределение размеров частиц;
- коэффициент седиментации (S);
- агрегаты;
- примеси;
- гетерогенность образца.
Применяется в:
- разработке антител;
- анализе вирусных векторов;
- контроле качества биопрепаратов.
Sedimentation Equilibrium (SE-AUC)
Метод равновесной седиментации.
Позволяет определить:
- абсолютную молекулярную массу;
- константы связывания;
- равновесия мономер/димер/олигомер.
Преимущество:
- не требует стандартов молекулярной массы.
Особенности Optima AUC
Высокое качество данных
По сравнению с предыдущими системами:
- увеличено радиальное разрешение;
- улучшено отношение сигнал/шум;
- интерференционная камера имеет значительно больше вертикальных пикселей;
- возможен анализ нескольких длин волн.
Программное обеспечение
Optima AUC работает с программным обеспечением для анализа:
UltraScan
Используется для:
- SV-AUC анализа;
- распределения размеров;
- моделирования седиментации.
SEDFIT / SEDPHAT
Применяются для:
- расчета коэффициентов седиментации;
- анализа взаимодействий;
- определения Kd и молекулярных масс.
Области применения
| Область | Примеры исследований |
|---|---|
| Биофармацевтика | антитела, белковые препараты |
| Вирусология | AAV, вирусные частицы, VLP |
| Протеомика | комплексы белков |
| Генетика | ДНК, РНК, нуклеопротеиновые комплексы |
| Нанобиотехнологии | наночастицы, липосомы |
| Иммунология | взаимодействия антител и антигенов |
| Фармацевтический контроль | агрегация и стабильность препаратов |
Сравнение Optima AUC с препаративными ультрацентрифугами
| Характеристика | Optima AUC | Optima XPN-100 | Optima MAX-XP |
|---|---|---|---|
| Назначение | Анализ свойств частиц | Выделение образцов | Выделение малых объемов |
| Скорость | 60 000 rpm | 100 000 rpm | 150 000 rpm |
| RCF | 290 000 × g | 802 000 × g | 1 019 000 × g |
| Объем | 0,45 мл | 1500 мл | 194 мл |
| Оптика | Да | Нет | Нет |
| Измерение в реальном времени | Да | Нет | Нет |
Итог
Beckman Coulter Optima AUC — это специализированная аналитическая ультрацентрифуга для фундаментального и прикладного исследования биомолекул.
Ключевые преимущества:
✅ прямое наблюдение седиментации в растворе
✅ определение молекулярной массы без стандартов
✅ анализ белков, ДНК, РНК и вирусных частиц
✅ оптическая регистрация процесса в реальном времени
✅ высокая точность для биофармацевтических исследований
Optima AUC используется преимущественно в университетских центрах, фармацевтических R&D-лабораториях и центрах контроля качества биологических препаратов.
