Il sistema Creoptix® WAVE combina la tecnologia label-free brevettata Grating-Coupled Interferometry (GCI) con microfluidica anti-intasamento (no-clog) per fornire una qualità dei dati superiore e compatibilità anche con i campioni più impegnativi. I sistemi WaveDELTA incorporano la tecnologia waveRAPID, un nuovo metodo sperimentale che consente di ottenere la cinetica di un'interazione mediante iniezioni da un singolo pozzetto.

Gli strumenti Wave e WaveDELTA impiegano la tecnica brevettata GCI, una innovativa evoluzione della tradizionale SPR, per consentire lo studio delle cinetiche e affinità di interazione con sensibilità e prestazioni uniche sul mercato garantendo alta flessibilità analitica e sperimentale.

Alta sensibilità

L’aumentata sensibilità ha innumerevoli vantaggi, tra cui una elevata risoluzione degli eventi anche a bassi livelli di segnale. Questo è un vantaggio significativo in quanto consente di ottenere risultati robusti anche al di sotto di 1 pg/mm2 (Rmax < 1) eliminando inoltre ogni possibilità di limitazione di trasporto di massa. In questo modo si riducono gli artefatti sperimentali legati a questo fenomeno ed è possibile risparmiare il consumo di materiale prezioso riducendo i livelli di immobilizzazione. Inoltre, rispetto all’SPR tradizionale, il campo evanescente CGI ha una minore estensione nella componente bulk del sensore risultando meno influenzato da componenti complesse del buffer e aumentando così il rapporto segnale/rumore.

Figura 1 Interazione tra CAII (29 kDa) e Acetazolamide (222,25 Da) a due differenti livelli di immobilizzazione

L’alta sensibilità porta vantaggi anche nello studio di interazioni con ligandi di grandi dimensioni e, quindi, con alti rapporti tra i pesi molecolari. Spesso lo studio di interazioni tra molecole con alto rapporto di pesi molecolari richiede alti livelli di immobilizzazione per raggiungere segnali apprezzabili. Grazie alla GCI è invece possibile ridurre i livelli di immobilizzazione, risparmiando materiale, riducendo gli artefatti legati a superfici “disordinate” e trasporto di massa.

Figura 2 interazione tra una proteina di 110 kDa e un composto da 295 Da. Il rapporto tra i pesi molecolari è di 370

Alta sensibilità significa anche basso rumore e alta stabilità del segnale. Poter misurare in maniera affidabile curve di dissociazione per tempi molto lunghi consente di ottenere dati robusti su sistemi ad altissima affinità estendendo ulteriormente il range applicativo.

Figura 3 interazione misurata tramite sistema WaveRAPID. Tempo di dissociazione > di 1 ora

Microfluidica on-chip 

I sistemi WAVE dispongono di una innovativa microfluidica anti-intasamento, ingegnerizzata direttamente sul chip di interazione. Oltre a vantaggi dal punto di vista della manutenzione e all’estesa compatibilità, anche con matrici crude come estratti di membrane, 100% siero o plasma, VLP e liposomi, consente l’ottenimento di tempi di transizione ultra-veloci, dell’ordine di 150 ms.

Tempi di transizione così rapidi, uniti ad una elevata sensibilità, consentono di rilevare eventi altrimenti non individuabili. In questo modo, interattori deboli possono essere caratterizzati anche per i loro parametri cinetici invece che solamente per le affinità. I sistemi WAVE, grazie alla combinazione di alta sensibilità ed elevati tempi di transizione, riescono infatti a misurare la “curvatura” delle fasi di associazione e dissociazione anche dei sistemi più sfidanti. In questo modo è possibile applicare modelli cinetici oltre all’analisi allo stato stazionario che spesso rappresenta l’unica opzione in sistemi SPR tradizionali.

Figura 4  interazione tra fibrille amiloidi e small-molecule. Un sistema tradizionale non sarebbe in grado di individuare la curvatura delle fasi di associazione e dissociazione (figura a sx) a differenza di un sistema WAVE (figura a dx)

Figura 5 Interazioni molto deboli possono essere caratterizzate e classificate sulla base delle costanti cinetiche e non solo per la loro affinità (analisi steady state)

waveRAPID

I sistemi SPR tradizionali testano le interazioni tramite iniezioni, della stessa durata di diverse concentrazioni dell’analita (Fixed Concentration Injection – FCI)

Gli strumenti waveDELTA implementano, oltra all’approccio tradizione FCI, la tecnologia RAPID - Repeated Analyte Pulses of Increasing Duration. Con questo nuovo metodo di analisi, l’interazione viene testata tramite iniezioni di diversa durata di una singola concentrazione dell’analita con conseguenti vantaggi in termini di trouhgput sperimentale. Nell’arco di secondi viene completato un ciclo cinetico a partire da un singolo pozzetto. Non è quindi richiesta la preparazione di diluizioni seriali con l’ulteriore vantaggio di poter sfruttare al massimo anche il trouhgput dell’autocampionatore che può ospitare anche fino a 2 piastre da 384 pozzetti.

Un ulteriore importante vantaggio del sistema waveRAPID è che il responso può essere interpretato analizzando solamente la porzione di dissociazione del ciclo cinetico. Considerando solo il regime di dissociazione del profilo cinetico viene automaticamente eliminato uno degli inconvenienti principali dei sistemi SPR-like, legato alle variazioni di indice di rifrazione. Nella fase di dissociazione queste non hanno impatto ed è possibile disinteressarsi, ad esempio, della correzione di DMSO. È sempre comunque possibile estrarre le informazioni cinetiche di associazione e dissociazione dal momento che ogni finestra di dissociazione inizia ad un livello che è dipendente dal tasso di associazione.

Software

L'interfaccia moderna e intuitiva rispecchia il tuo flusso di lavoro per una maggiore facilità ed efficienza. Strumenti potenti e personalizzabili offrono un livello di flessibilità mai visto prima, rendendo facile effettuare regolazioni e modifiche on-line, o anche fermare e riavviare gli esperimenti in corso d’analisi.

Il software implementa una guida semplice ed intuitiva per disegnare rapidamente esperimenti utilizzando procedure guidate. Questo consente anche agli operatori meno esperti di prendere velocemente confidenza con i diversi step sperimentali e apprendere le sequenze necessarie all’ottenimento di risultati robusti. Il software di analisi, basato su una architettura AI, fornisce indicazioni chiare ed oggettive in merito alla qualità dei dati e ai risultati ottenuti guidando l’operatore nella scelta delle migliori operazioni.

I dati possono essere integrati in LIMS esistenti ed è possibile generare report, editabili in word, tramite procedure automatizzate.