La calorimetría de titulación isotérmica (ITC) es un método experimental utilizado para medir la cantidad de calor liberado o consumido durante una reacción química bimolecular. Las reacciones químicas pueden ser exotérmicas o endotérmicas, dependiendo de las estabilidades energéticas relativas de los reactivos. La calorimetría de titulación isotérmica se puede utilizar para cuantificar la magnitud del cambio de calor durante la reacción.

Se puede utilizar un solo experimento de calorimetría de titulación isotérmica para calcular la afinidad de unión, la especificidad de unión y la relación de unión (estequiometría).

Una ventaja clave de usar ITC para medir interacciones bimoleculares es que se puede usar en moléculas libres en solución. Esto significa que ninguna de las especies reactivas debe inmovilizarse para realizar mediciones de calorimetría de titulación isotérmica, por lo que no se requiere una preparación adicional de la muestra, lo que hace posible medir las reacciones de unión en su entorno de fase de solución nativa. ¹

Las mediciones de calorimetría de titulación isotérmica tienen un lugar en cualquier campo donde el estudio de las interacciones biomoleculares pueda ser de interés. Las aplicaciones comunes incluyen la medición de interacciones proteína-proteína, proteína-ácido nucleico y proteína-membrana, que son clave para ensamblar complejos macromoleculares, que son esenciales para estudios farmacológicos.

Una de las áreas de crecimiento del uso de las ITC es la investigación de terapias de vacunas . Todas las interacciones farmacológicas pueden considerarse una forma de interacción intermolecular bimolecular o de orden superior. Lo mismo es cierto para otros tipos de interacción entre especies biológicas, incluida una reacción inmune a un huésped invasivo.

Dado que la calorimetría de titulación isotérmica se puede utilizar para determinar las fuerzas de interacción de unión en solución con gran precisión, esta técnica es muy útil para el desarrollo de vacunas. La calorimetría de titulación isotérmica se puede utilizar para detectar rápidamente especies que tienen los tipos correctos de interacciones de unión con anticuerpos monoclonales y ARNm para encontrar candidatos adecuados para su uso en vacunas. ²

Un instrumento de calorimetría de titulación isotérmica funciona comparando la salida de una celda de referencia y una celda de medición. Al igual que para otras mediciones de calorimetría, las dos celdas están encerradas en una camisa adiabática para minimizar las interacciones con el entorno circundante.

Las celdas están diseñadas para ser lo más idénticas posible. La celda de referencia contiene una solución tampón similar a la que se usará en la celda de medición y tiene un calentador de referencia conectado a la celda.

A medida que la titulación se realiza en la celda de medición sobre la macromolécula de interés, se produce un cambio de entalpía en el sistema. Como esta reacción da como resultado un cambio de temperatura y las dos celdas de muestra y de referencia están unidas por aleaciones térmicamente conductoras altamente eficientes, la temperatura en la celda de referencia comienza a cambiar. La energía del calentador requerida para mantener constante la celda de referencia se mide y se usa para registrar la termoquímica general del evento de unión.

TA Instruments respalda incluso las mediciones más desafiantes en las ciencias de la vida con una variedad de instrumentos de calorimetría de titulación isotérmica. Dado que muchas interacciones intermoleculares y energías de enlace pueden ser muy débiles, TA Instruments ha diseñado dispositivos de medición de calorimetría de titulación isotérmica para que sean lo más sensibles posible con una excelente estabilidad de referencia. ²

TA Instruments ofrece tanto el instrumento de calorimetría de titulación isotérmica nano como el Affinity ITC , que están diseñados para ser instrumentos sencillos y fáciles de usar sin sacrificar un rendimiento de medición excepcional. Con células de bajo volumen ideales para valiosos materiales de terapia de vacunas, Affinity también se puede integrar con muestreadores automáticos de 96 pocillos para acelerar sus procesos de desarrollo.

Comuníquese con TA Instruments hoy mismo para averiguar cómo su aplicación de ciencias de la vida, desde el desarrollo de terapias de medicamentos hasta vacunas, podría beneficiarse de la confiabilidad, precisión y reproducibilidad de las mediciones ITC líderes en la industria.