Stunner 能做什么实验——AAV、LNP、蛋白表征

Stunner 各应用怎么跑

AAV 满衣壳比、LNP 包封率、蛋白浓度加粒径、B₂₂/kD,这四类数据在 Stunner 上都是每孔 2 µL 测出来的。四个应用的差别在软件入口、要填的参数和结果读法;建实验的通用流程和 DLS 结果的通用读法见前面几篇。

AAV Quant:建实验

Step 1:选应用

Home 界面点 Viral Vectors,再在 Select Application 界面选 AAV Quant(腺病毒选 Adeno Quant),然后点 Next。

Step 2:设 DLS 采集参数

Experiment Info 界面可以选 DLS 采集方案。多数实验用列表里的 Default (5×4s×7 angles) 即可;样品浓度很低或分子很小时,再增加角度数、采集次数和采集时间。

Step 3:选 Analyte

下拉菜单预设了 AAV1 到 AAV10 共 10 种 AAV 血清型,选对应的型号即可。每种血清型的衣壳直径、分子量、蛋白亚基数量和比例都已经配好了。

血清型不在列表里时(比如工程改造的衣壳),可以自建 Analyte:Options > Analytes > 输入衣壳直径、分子量、蛋白亚基数量和比例。

Adeno Quant 默认提供 1 种 Analyte:AdV5 CMV-eGFP。

AAV Quant Analyte 配置界面。左侧选择预设的血清型(如 AAV2),右侧可查看和编辑衣壳参数(分子量、亚基组成、吸收光谱)。

Step 4:填 DNA 大小

Edit Samples 界面要填载体 DNA 的大小。AAV 填 ssDNA 碱基对数,Adeno 填 dsDNA 碱基对数。这个数值直接影响核酸浓度的计算,务必填准。

Step 5:板布局和运行

和通用流程一样:在板图上标好 Blank 和 Sample 的位置,点 Next 进入 Overview 确认所有设置。然后 Load 加样、Start 开始测量。

AAV Quant:看结果

测量完成后,概览面板把同一个孔的 DLS、SLS 和 UV/Vis 数据并排放在一起,粒径、滴度和满衣壳比可以对照着看。

AAV Quant 三合一概览。左:DLS 粒径分布(Capsids + Aggregates);中:SLS 散射强度-滴度线性关系(绿=满衣壳,蓝=空衣壳);右:UV/Vis 光谱分解(总光谱 = 蛋白 + DNA 贡献)。

点击单个样品,可以展开详细结果页面:

AAV Quant 详细结果(纯 AAV2 样品)。左上:滴度柱状图(Total/Full/Free protein/Free DNA);右上:满衣壳比饼图(%Full = 100%);左下:UV/Vis 吸收光谱分解;右下:DLS 强度分布(Capsids 74.1% + Aggregates 25.9%,衣壳直径 27.8 nm)。

关键结果字段

字段 / 含义 / 单位

Full capsid titer:含义 含 DNA 的完整衣壳滴度;单位 vg/mL

Empty capsid titer:含义 空衣壳滴度;单位 cp/mL

Total capsid titer:含义 所有衣壳总滴度;单位 cp/mL

%Full / %Empty:含义 满/空衣壳百分比;单位 %

Empty/Full ratio:含义 空满比(越低越好);单位 —

Assembled protein:含义 组装为完整衣壳的蛋白占比;单位 %

Capsid diameter:含义 衣壳粒径;单位 nm

Aggregate intensity:含义 聚集体在强度分布中的占比;单位 %

LNP 包封率:建实验

脂质纳米颗粒(LNP)的包封率(EE%)是包进颗粒的核酸占总核酸的比例。

前提:EE% 要靠荧光通道测游离核酸,所以只能在带荧光通道的 Stunner AF 上做。

Step 1:选测量类型

Home 界面点 Nanoparticles,弹出窗口在 With EE% 和 Without EE% 之间选 With EE%。

Step 2:选应用

按需要的数据深度选一个应用:

RNA-LNP 系列用于脂质纳米颗粒,Nanoparticle 系列用于其他类型纳米颗粒。

Step 3:板布局

EE% 实验的板上要放 4 种孔,比一般应用复杂:

软件推荐的布局是 12 个样品各做三重复,再加一条 6 点标准曲线,见下图。追求通量时,一整块板最多放 44 个样品和 4 个标准品(双孔)。

LNP EE% 推荐板布局。蓝=Blank(缓冲液),黄=Reference(RNA 标准品+RiboGreen),绿=Sample+Fluo(LNP 样品),紫=Sample(不含 RiboGreen 的 LNP 样品用于 UV/Vis 和 DLS)。

Step 4:选 Payload 和 Buffer

Edit Samples 界面,为每个 Sample Group 选择 RNA Payload 类型(如 mRNA)和 Buffer(如 PBS)。这些参数会影响 UV/Vis 光谱的解析方式。

LNP 包封率:看结果

LNP EE% 详细结果。左上:EE% 柱状图(91.9%);右上:UV/Vis 吸收光谱;左下:RiboGreen 荧光标准曲线;右下:DLS 强度分布(Z-Avg 72.3 nm, PdI 0.08)。

关键结果字段

蛋白浓度 + 粒径

Step 1:选应用

Home > Protein > Protein + Sizing。

测细胞裂解液选 Protein (Lysates) + Sizing;测 ADC,选 ADC + Sizing。

Step 2:其余步骤

其余步骤和通用流程相同:Experiment Info、Edit Samples、板布局、Overview、Load、Start,不需要额外参数。

结果

软件同时报浓度(mg/mL)和粒径(Z-Avg nm + PdI)。传统做法需要分光光度计测浓度、DLS 仪器测粒径,两台设备各测一次。Stunner 一次加样 2 µL,一个板孔同时拿到两组数据。

B₂₂ 和 kD:浓度梯度实验

开发高浓度抗体制剂,要先弄清蛋白分子之间是净排斥还是净吸引,因为互相吸引的分子在高浓度下容易聚集。B₂₂(第二维里系数,衡量分子间相互作用的热力学参数)和 kD(扩散相互作用参数)就是量化这件事的指标。

Step 1:选应用

Home > Protein > B₂₂ & kD。

Step 2:设计浓度梯度

这是 B₂₂/kD 实验和其他应用最大的区别。两个参数都从信号随浓度的变化拟合出来,所以需要准备同一个蛋白的 4-5 个浓度点,跨 3-5 倍范围。

在板布局里,同一个蛋白、同一缓冲液的所有浓度点放进同一个 Sample Group,软件按组做拟合。所有 Sample Group 共享同一组 Blank。

B₂₂/kD Sample Groups 设置。图中 3 个 Sample Group 用不同颜色标出在板上的位置。

Step 3:Edit Samples

为每个 Sample Group 选择对应的 Analyte 和 Buffer。Buffer 的粘度校正在这个实验里特别关键,扩散系数的计算依赖准确的溶剂粘度值。

B₂₂/kD Edit Samples 界面。每个 Sample Group 选择对应的 Analyte 和 Buffer。

结果怎么看

软件自动完成两个拟合:SLS 散射强度随浓度的变化拟合得到 B₂₂,DLS 扩散系数随浓度的变化拟合得到 kD。实验这一侧只需配好浓度梯度、加样、测量。

### 下一步

→ 维护、校准和常见问题

→ DLS 是怎么测的:原理详解