생물학적 고분자는 모든 세포의 기본 구성 요소로서 모든 생명체에 필수적입니다.이러한 필수 분자는 탄수화물, 지질, 단백질, 핵산의 4가지 주요 부문으로 분류됩니다. 생물학적 고분자를 특성화하는 것은 고분자의 기능과 관계를 이해함에 있어 매우 중요하며, 이는 새로운 치료법과 치료법의 개발로 이어질 수 있습니다. 고분자 연구의 이 분야에서 생물치료제 약물 요법은 질병 및/또는 세포의 사멸 가능성이 있는 고분자 상호작용에 초점을 맞추고 있습니다.

미세열량측정은 열분석의 하위 분야로서 반응 중 엔탈피와 열용량 변화를 측정하는 기법입니다. 두 가지 미세열량측정 기법인 시차 주사 열량계(DSC)와 등온 적정 열량계(ITC)는 고분자의 분자 간 결합 및 구조적 안정성 특성화에 사용되는 표준 방법입니다. 미세열량측정에 의한 생물물리학적 특성화는 생물학적 고분자의 구조와 기능 간의 관계를 설명합니다. 이러한 시험을 통해 얻은 열역학적 결합은 결합 이벤트의 세기뿐만 아니라 관련 특이성 또는 비특이성 구동력과도 관련이 있습니다.

DSC(시차 주사 열량계)는 희석한 용액 내 생체 분자의 분자 안정성을 특성화하도록 설계되었습니다. 이 분석에서는 일정한 압력에서 단백질의 부분적 분자 열용량(∆Cp)의 변화를 측정합니다. 이러한 측정으로 DSC는 단백질 구조와 특이적/비특이적 단백질-리간드 결합을 특성화할 수 있습니다. DSC의 구조적 안정성 프로파일은 고차 구조의 장점과 단점을 드러내며 개별 영역의 작용 및 그 상호작용을 정의합니다.

DSC는 질병의 진행을 파악하고 모니터링하는 데 필수적이며 보완적인 진단 도구로 자리매김하고 있습니다. DSC 측정은 약물 발견, 제형 및 R&D 시험 패널에서도 핵심적인 역할을 합니다.

등온 적정 열량계(ITC)는 시스템의 열역학적 구동력을 직접 측정하여 모든 분자 상호작용을 특성화하도록 설계되었습니다. 모든 결합은 열의 방출 또는 흡수(엔탈피 변화, ΔH)를 동반합니다. ITC 실험 한 번으로 결합 반응의 완전한 열역학적 특성을 얻을 수 있습니다.

단백질에서 나노물질에 이르기까지 시스템의 정량적 설명에 있어 ITC의 활용이 확대되고 있습니다. 또한 ITC 측정은 분자 결합 반응의 기본 구동력을 특성화하는 데 도움이 됩니다. 이러한 반응이 열을 흡수하거나 방출할 때 ITC는 반응열을 정량화하여 결합 상호작용, 결합의 화학량론 및 결합 상수에 대한 완전한 열역학적 설명을 제공합니다. 또한 ITC 분석을 통해 실시간으로 효소 역학 반응을 특성화하고 모니터링할 수도 있습니다.

TA Instruments 나노 DSC는 가열 또는 냉각 시 희석된 용액 내 생체 분자가 흡수하거나 방출하는 열의 초고감도 측정 용도로 설계되었습니다. 나노 DSC는 경쟁사 제품보다 더 적은 시료를 사용하여 데이터를 얻습니다. 또한 유연한 데이터 수집 인터페이스를 통해 언제나 손쉬운 실험 설정과 정확한 측정이 가능합니다. 사용자는 실험 온도와 압력을 정밀하게 제어할 수 있으며, DSC의 연속 모세관 시료 셀을 통해 전이 온도(Tm)와 엔탈피(ΔH)를 완전하고 정확하게 측정할 수 있습니다.

TA Instruments의 Affinity ITC 및 나노 ITC 열량계는 분자 상호 작용에 대한 분석에 필요한 최고의 감도와 유연성을 제공합니다. ITC 분석은 빠르고 정확하며, 비파괴적이고, 생리학적 및 합성 기질과 호환되며, 분광 기술만큼 민감합니다. 그렇지만 분광 라벨이나 화학적 태그가 필요하지 않습니다. 연속 단일 주입 적정은 잘 정의된 시스템의 신속한 스크리닝이 필요할 상황에서 기존의 적정 ITC을 대체할 수 있는 매력적인 수단입니다.

DSC와 ITC를 결합하면 열역학을 통한 직접적 안정성 및 친화도 측정 방식이 탄생합니다. 동일한 분석 소프트웨어인 NanoAnalyze로 DSC 및 ITC 원시 파일을 분석하므로 재료의 포괄적 연구를 위한 보완 데이터를 원활하게 처리할 수 있습니다.

고분자 특성화를 위한 DSC 및 ITC에 대해 자세히 알아보시려면 BioCompare에서 이 가이드를 확인해 보십시오. 이러한 기구와 관련하여 궁금한 점이 있거나 시험 요구 사항에 대한 기구의 적합성이 궁금하실 경우 주저하지 마시고 TA Instruments에 문의해 주십시오.