BioPhase 8800: Giải pháp thế hệ mới với đầu dò NFD

Điện di mao quản (Capillary Electrophoresis – CE) là một kỹ thuật phân tách hiện đại được ứng dụng rộng rãi trong dược phẩm, sinh học, thực phẩm, môi trường và lâm sàng. Các phương pháp như CE-SDS và cIEF đóng vai trò thiết yếu trong việc phân tích độ tinh khiết, tính dị thể điện tích và đặc tính cấu trúc của protein. Với hệ thống BioPhase 8800 của SCIEX, các phòng thí nghiệm có thể triển khai nhiều dạng phân tích CE trên cùng một nền tảng, mang lại tốc độ, độ chính xác và tính tự động hóa vượt trội, giúp nâng cao hiệu quả nghiên cứu và kiểm soát chất lượng.

1. Hệ thống điện di mao quản BioPhase 8800 – SCIEX

Khác với các hệ thống CE đơn kênh chỉ xử lý được một mẫu tại một thời điểm, BioPhase 8800 được thiết kế vượt trội với 8 mao quản hoạt động song song, cho phép phân tích đồng thời tối đa 8 mẫu. Nhờ đó, người dùng vừa tiết kiệm đáng kể thời gian vừa đảm bảo độ chính xác trong các ứng dụng CE-SDS (Capillary Electrophoresis Sodium Dodecyl Sulfate) và icIEF (Imaged Capillary Isoelectric Focusing), đặc biệt phù hợp cho các nghiên cứu và kiểm soát chất lượng với bộ mẫu lớn.

Hệ thống BioPhase 8800 còn nổi bật với đa dạng đầu dò:

• Đầu dò UV: Phân tích phổ hấp thụ, cung cấp dữ liệu định lượng chính xác và đáng tin cậy.

• Đầu dò huỳnh quang tự nhiên (Native Fluorescence – NFD): Năm 2025, SCIEX cho ra mắt đầu dò huỳnh quang tự nhiên – Native Fluoresence – NFD. Công nghệ mới của SCIEX cho phép phát hiện protein mà không cần nhuộm hay gắn nhãn, mang lại độ nhạy cao hơn và khả năng định lượng tốt hơn các protein có nồng độ thấp so với phương pháp UV truyền thống.

• Đầu dò LIF (Laser Induced Fluorescence): Lý tưởng cho phân tích protein được gắn thuốc nhuộm với độ nhạy cực cao.

• Người dùng có thể linh hoạt lựa chọn UV, NFD hoặc LIF tùy nhu cầu nghiên cứu và ứng dụng thực tế.

Ngoài ra, BioPhase 8800 còn chứng minh ưu thế về:

• Độ chính xác và tính lặp lại cao: Kiểm soát sai số giữa các mao quản, rút ngắn thời gian phân tích xuống còn khoảng 1,5 lần so với quy trình CE-SDS truyền thống.

• Tích hợp tự động hóa toàn diện: Sử dụng cIEF kit tối ưu hóa sẵn với ampholytes chuẩn bị trước để tạo gradient pH, giúp đơn giản hóa quy trình và tăng độ ổn định.

• Phần mềm BioPhase chuyên dụng: Hỗ trợ thiết kế thí nghiệm theo DoE (Design of Experiments), đảm bảo tuân thủ dữ liệu (data compliance) và dễ dàng tích hợp với các nền tảng quản lý phòng thí nghiệm như Empower.

Với những ưu điểm nổi bật này, BioPhase 8800 trở thành lựa chọn hàng đầu cho các phòng thí nghiệm dược phẩm, sinh học phân tử và kiểm soát chất lượng, giúp tối ưu hiệu quả phân tích và rút ngắn thời gian nghiên cứu.

2. CE-SDS trên BioPhase 8800: Phân Tích Độ Tinh Khiết Nhanh Chóng và Chính Xác

2.1. CE-SDS (Capillary Electrophoresis Sodium Dodecyl Sulfate) là gì

CE-SDS (Capillary Electrophoresis Sodium Dodecyl Sulfate) là một kỹ thuật điện di mao quản được sử dụng rộng rãi để phân tích protein trong lĩnh vực dược phẩm và sinh học. Nguyên lý của CE-SDS dựa trên việc sử dụng SDS (sodium dodecyl sulfate) để bao phủ bề mặt protein, khiến chúng mang điện tích âm đồng đều. Khi có điện trường cao tác động, protein sẽ di chuyển qua mao quản và được phân tách chủ yếu dựa trên kích thước phân tử.

Nguyên lý hoạt động của CE-SDS

• Mao quản: Thường làm từ bare-fused silica chứa gel để hỗ trợ quá trình tách.

• Chuẩn bị mẫu: Protein được hòa tan với SDS, đảm bảo chúng có điện tích âm đồng nhất.

• Tiêm mẫu và phân tách: Mẫu được đưa vào mao quản, sau đó áp điện áp cao để thúc đẩy sự di chuyển.

• Phát hiện: Protein được xác định tại đầu ra bằng đầu dò UV hoặc huỳnh quang (fluorescence detection), cung cấp dữ liệu về độ tinh khiết và kích thước phân tử.

• 

  Hình 1. CE-SDS Technology – Biophase 8800

2.2. Ứng dụng của CE-SDS trên BioPhase 8800

Kỹ thuật CE-SDS đặc biệt quan trọng trong lĩnh vực phân tích và kiểm soát chất lượng protein, nhất là đối với các thuốc sinh học như kháng thể đơn dòng (mAb). Hệ thống được thiết kế để:

• Đánh giá độ tinh khiết (Purity): Xác định hàm lượng protein chính và các biến thể.

• Phát hiện phân mảnh (Fragmentation): Phân tích các tiểu phần bị cắt gãy, giúp kiểm soát tính toàn vẹn của protein.

• Theo dõi kết tụ (Aggregation): Kiểm tra sự hình thành phức hợp protein, yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến hiệu quả và độ an toàn của thuốc sinh học.

• Nghiên cứu sửa đổi hậu dịch mã (Post-Translational Modifications – PTMs): Cung cấp thông tin chi tiết về biến đổi cấu trúc ảnh hưởng đến hoạt tính sinh học.

3. cIEF trên BioPhase 8800: Đánh Giá Độ Đồng Nhất Điện Tích Một Cách Toàn Diện

3.1. cIEF (Capillary Isoelectric Focusing)

icIEF (Imaged Capillary Isoelectric Focusing) là kỹ thuật phân tích protein dựa trên điểm đẳng điện (pI) – giá trị pH tại đó protein không mang điện tích ròng. Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến để đánh giá biến thể tích điện (charge variants) của protein, đặc biệt trong nghiên cứu và kiểm soát chất lượng thuốc sinh học như kháng thể đơn dòng (mAb).

Nguyên lý hoạt động của icIEF

• Mao quản: Sử dụng mao quản được phủ trung tính (neutral-coated capillary) chứa hỗn hợp ampholytes, tạo nên gradient pH liên tục khi áp điện trường.

• Di chuyển của protein: Trong quá trình phân tách, protein sẽ dịch chuyển đến vị trí có pH bằng pI, tập trung thành các dải sắc nét (sharp bands).

• Mobilization: Sau khi tập trung, áp dụng thêm áp lực hoặc điện trường để đưa các dải protein đến detector.

• Phát hiện: Các biến thể protein được phát hiện bằng đầu dò UV hoặc huỳnh quang (fluorescence detection), cung cấp dữ liệu định lượng chính xác.

Hình 2. icIEF Technology – Biophase 8800

3.2. Ứng dụng của CE-SDS trên BioPhase 8800

Ứng dụng này đặc biệt hữu ích trong việc xác định độ không đồng nhất điện tích (charge heterogeneity) của protein – một yếu tố quan trọng trong phát triển và sản xuất thuốc sinh học. Với khả năng phân tách dựa trên điểm đẳng điện (pI), icIEF cho phép:

• Đánh giá chính xác biến thể tích điện (charge variants) trong kháng thể đơn dòng (mAb) và các protein tái tổ hợp.

• Theo dõi sửa đổi hậu dịch mã (Post-Translational Modifications – PTMs) như deamidation, glycosylation, ảnh hưởng trực tiếp đến tính ổn định và hiệu lực sinh học của thuốc.

• Kiểm soát chất lượng thuốc sinh học: Giúp phát hiện sự thay đổi trong suốt quá trình sản xuất, tinh sạch và bảo quản.

• Đảm bảo độ ổn định và tính nhất quán của protein trong nghiên cứu cũng như thương mại hóa sản phẩm.

Với những ưu điểm trên, ứng dụng icIEF trở thành công cụ phân tích không thể thiếu trong nghiên cứu, phát triển và kiểm soát chất lượng dược phẩm sinh học.

4. So sánh các hệ thống điện di mao quản

Trên thị trường hiện nay có nhiều hệ thống CE nổi bật và Biophase 8800 tạo ra những sự khác biệt mang đến hiệu suất phân tích vượt trội cho các phòng thí nghiệm

Việt Nguyễn là đại lý chính thức sản phẩm Điện di mao quản hãng SCIEX tại Việt Nam

Quý khách hàng cần hỗ trợ tư vấn, xin liên hệ Việt Nguyễn thông tin sau: