认识 Aunty:仪器、Aunty 板和两套软件

这套指南共 5 篇,带你从认识仪器走到独立跑完一块板、读懂结果。本篇先认识 Aunty 的硬件、耗材和软件,后面每一篇都会用到这里的名称。

安装场地的准备见《Aunty 安装前的实验室准备》,电脑配置见《Aunty 电脑配置与防火墙设置》。

一次热升温,同时读出构象和聚集

Aunty 是一台台式蛋白稳定性分析仪。它把全光谱荧光、静态光散射(SLS)和动态光散射(DLS)装在同一台仪器里。一块板放 96 个样品,每孔 8 µL。升温过程中,Aunty 每分钟读完整块板。

选含粒径测定的子类型时,一次热升温(thermal ramp)可同时得到下面四个温度:

参数 / 检测 / 含义

Tm:检测 荧光;含义 熔解温度(melting temperature):蛋白去折叠进行到一半时的温度

Tonset:检测 荧光;含义 去折叠起始温度

Tagg:检测 SLS;含义 聚集起始温度

Tsize:检测 DLS;含义 粒径开始增大的温度

除了热升温,Aunty 还做胶体稳定性、等温稳定性和病毒载体稳定性,也可以单独做 DLS 粒径测定。胶体稳定性读数包括扩散相互作用参数 kD、第二维里系数 B22 和 Kirkwood-Buff 积分 G22。每个参数的物理含义见《Aunty 测的每个参数是什么意思?》。

一台主机、一台电脑、三根线

Aunty 系统由以下部分组成:

主机正面有一扇电动舱门。加样后的 Aunty 板经这扇门送入仪器。

Aunty 主机正面。中部偏右的矩形窗口是电动舱门。

主机背面只有电源开关、电源插座和 USB 接口。USB 线把仪器连到电脑,Aunty Client 通过它控制仪器。

Aunty 主机背面。右下角是电源开关和下方的电源插座,左侧是 USB 接口。

样品台控温和移位,两套光学同时读数

仪器内部有三个关键部件:

样品台(stage)

样品台承载 Aunty 板,测量时把各孔依次移到光学系统下方,同时控制样品温度。控温范围 15–95 °C,准确度 ±0.1 °C,升温速率 0.1–10 °C/min。

荧光系统

两只 LED 作激发光源:280 nm 紫外 LED 激发蛋白内源荧光,470 nm 蓝光 LED 激发报告染料。光谱仪记录 250–750 nm 的完整发射光谱,用于计算 Tm 和 Tonset。

光散射系统

660 nm 红光激光作光源,雪崩光电二极管作检测器。SLS 和 DLS 共用这套光路:SLS 给出 Tagg,DLS 给出粒径、粒径分布和 Tsize。

荧光和光散射可以单独运行,也可以在同一次实验里一起运行。去折叠和聚集在同一次升温、同一个孔里读出,哪一个先发生可以直接对照。

96 孔石英板,一分钟内加完

Aunty 板是 Aunty 的专用样品板,也是首款用于稳定性表征的 96 孔石英玻璃耗材。石英孔光学性能好,与绝大多数样品化学兼容。

一块板加样不到一分钟。加样、封板和上机的具体做法在第 2 篇。板和封膜的货号见 Aunty 耗材清单。

Client 负责采集,Analysis 负责分析

Aunty 配两套软件,随仪器提供:

软件 / 做什么 / 详见

Aunty Client:做什么 控制仪器:选应用、选孔、设温度程序和采集参数,启动实验并实时显示数据;详见 第 3 篇

Aunty Analysis:做什么 打开实验文件,从整板概览到单孔曲线、完整光谱逐层查看,可多个实验叠加比较;详见 第 4 篇

软件升级步骤见《Aunty 软件更新:先卸旧版,再装新版》。

先记住这几个词

软件界面保留英文名称,本系列首次出现时给出中文。

术语:含义

孔(Well):测试时盛放样品的石英腔;一块 Aunty 板有 96 个孔

样品(Sample):加进孔里待测的液体制剂

样品台(Stage):承载 Aunty 板,测量时移动板并控制样品温度

方法(Method):一套测量方案,包含温度程序、数据采集方式和设备设置

设备设置(Device Settings):激发光源、光强和曝光时间的组合

光谱(Spectrum):280 nm 或 470 nm 激发后,250–750 nm 范围内的荧光发射强度

BCM:重心波长(barycentric mean),即整条荧光光谱的加权平均波长。蛋白去折叠时 BCM 会移动,常用来计算 Tm

技术规格

每孔样品量:8 µL

每次实验样品数:96

读完一块 96 孔板:1 min

温度范围:15–95 °C

升温速率:0.1–10 °C/min

温度准确度:±0.1 °C

荧光激发:280 nm 紫外 LED、470 nm 蓝光 LED

荧光检测:光谱仪,250–750 nm 全光谱

荧光兼容:蛋白内源荧光;报告染料(DSF 染料、核酸染料、膜蛋白染料)

Tm 精度:<1% CV

蛋白浓度(荧光):0.025–300 mg/mL IgG(随蛋白而定)

AAV 基因组浓度:≥5 × 10¹¹ vg/mL

光散射激发:660 nm 红光激光

光散射检测:雪崩光电二极管

SLS 浓度:0.05–300 mg/mL IgG(随蛋白而定)

SLS 分辨率:平均分子量变化 ≥15 kDa

DLS 粒径范围:0.3–1000 nm

DLS 粒径准确度:±2%

DLS 最低浓度:≥0.1 mg/mL 溶菌酶

分子量范围:192 Da–25 MDa

外形尺寸与重量:43 cm 宽 × 59 cm 深 × 39 cm 高;32 kg

激光等级:1 类激光产品