分析型超速離心技術(shù)（Analytical Ultracentrifugation，AUC）是表征生物大分子特性、研究生物分子理化性質(zhì)的主要技術(shù)手段之一，用于分析樣品異質(zhì)性、聚集體的形成以及分子間相互作用等。瑞典科學(xué)家Theoder Svedberg在1925年發(fā)明這一技術(shù)，并于第二年制造出第一臺(tái)分析型超速離心機(jī)。經(jīng)過近百年的應(yīng)用、驗(yàn)證和發(fā)展，目前這一技術(shù)已廣泛應(yīng)用于生物制藥、生命科學(xué)及高分子科學(xué)等研究領(lǐng)域。

貝克曼推出的Optima AUC分析型超速離心機(jī)由主機(jī)、光學(xué)系統(tǒng)、轉(zhuǎn)頭以及樣本池組件等構(gòu)成，可以想象成是一臺(tái)制備型超速離心機(jī)和光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)合，但不同于制備型離心機(jī)，Optima AUC作為分析型儀器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樣品沉降過程中溶質(zhì)濃度隨時(shí)間和距離的改變，從而計(jì)算得到分子特性。

 

分析型超速離心技術(shù)的分析方法主要有沉降速率（Sedimentation Velocity）和沉降平衡（Sedimentation Equilibrium）兩種。

沉降速率是一項(xiàng)流體動(dòng)力學(xué)技術(shù)。沉降速率實(shí)驗(yàn)中，樣品被高速旋轉(zhuǎn)，溶質(zhì)分子向樣品池底部移動(dòng)，通過記錄的數(shù)據(jù)來測(cè)定溶質(zhì)分子運(yùn)動(dòng)的速率。運(yùn)動(dòng)速率用沉降系數(shù)表示，它取決于分子量、分子形狀或構(gòu)象。對(duì)于不同組分的樣品，根據(jù)不同的沉降系數(shù)檢測(cè)每個(gè)組分。

沉降平衡是一項(xiàng)熱力學(xué)技術(shù)。沉降平衡試驗(yàn)在較低的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行，當(dāng)沉降作用與擴(kuò)散作用達(dá)到平衡時(shí)測(cè)定分子平衡濃度的分布。在平衡狀態(tài)下，濃度的分布只決定于質(zhì)量而與分子的形狀無關(guān)。離心開始時(shí)，分子顆粒發(fā)生沉降，一段時(shí)間以后，沉降的結(jié)果造成了濃度梯度，因而產(chǎn)生了蛋白質(zhì)分子反向擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，當(dāng)反向擴(kuò)散與離心沉降達(dá)到平衡時(shí)，濃度分布固定不變。

掃描得到沉降數(shù)據(jù)后，通過后續(xù)軟件分析可得到樣品表征結(jié)果，目前普遍應(yīng)用SEDFIT/SEDPHAT分析軟件。下圖為沉降速率數(shù)據(jù)分析擬合后得到的c(S)分布圖，根據(jù)分析結(jié)果可精準(zhǔn)檢測(cè)生物大分子聚集狀態(tài)以及聚集體準(zhǔn)確百分比含量。

 

揭開了AUC的神秘面紗，我們已經(jīng)了解到分析超速離心技術(shù)在蛋白藥物聚集體檢測(cè)方面有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，不需要標(biāo)準(zhǔn)品與標(biāo)記物，直接檢測(cè)最終溶液中樣品狀態(tài)，更接近蛋白質(zhì)真實(shí)生理狀態(tài)等。
 

AUC在表征抗體藥物特性時(shí)有如下多方面應(yīng)用，具體應(yīng)用實(shí)例介紹請(qǐng)關(guān)注下期內(nèi)容！

●  精準(zhǔn)檢測(cè)抗體藥物聚集體

●  抗體藥物制劑篩選

●  表征抗體偶聯(lián)藥物結(jié)合效率

●  抗原——抗體相互作用檢測(cè)

●  批次一致性檢測(cè)

* 以上涉及到所有產(chǎn)品僅用于科研和工業(yè)，不用于臨床診斷。

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