Mikrokalorimetr

Co jsou mikrokalorimetry?

Mikrokalorimetry jsou extrémně citlivé kalorimetry schopné detekce velmi malého tepla (> 4J). Mikrokalorimetry MicroCal jsou používány ke studiu termodynamiky biologických systémů, především pak interakcí mezi (bio)molekulami – izotermální titrační mikrokalorimetr – a změn v konformacích (3D struktuře molekul), jako je denaturace bílkovin – diferenční skenovací mikrokalorimetr. Mezi nejčastěji studované interakce patří protein-protein, protein-DNA, protein-ligand, enzym-substrát, enzym-inhibitor, protein-lipid atd. Mikrokalorimetry MicroCal se používají v široké škále aplikací od základního výzkumu až po sledování interakce vyvíjených léčiv, bioterapeutik a vakcín a potenciální zákazníci jsou farmaceutické, biotechnologické, akademické a vládní výzkumné instituce po celém světě.

Princip a výsledky mikrokalorimetrů

I přes to, že se jedná o pokročilé biochemické a biofyzikální nástroje, technika jako taková je velice jednoduchá a nevyžaduje použití značení ani ukotvení na čip. Základním principem metody je pozorování změny volné (Gibbsovy) energie při přechodu mezi počátečním a konečným konformačním stavem. Kalorimetrie měří tuto změnu energie formou změny tepla a hodnoty se odečítají v Joulech či mikrokaloriích za sekundu. Zařízení obsahuje dvě stále vyvažované cely – referenční a měřící. Tok tepla mezi nimi je zaznamenáván a z vyhodnocení těchto dat lze vyhodnotit následující vlastnosti:

• disociační konstantu (K_d),
• vazebný mechanismus,
• reakční stechiometrii,
• entalpii, entropii a tepelné kapacity (ΔH, ΔS, Δc_p),
• kinetické parametry enzymatických reakcí.

Výhody mikrokalorimetrů MicroCal

• cely z inertního materiálu Hastelloy (nereaguje s -SH skupinami jako zlato),
• analýza v kapalném stavu bez potřeby značení či ukotvení molekul,
• možnost získat termodynamické i kinetické parametry reakce z jediného experimentu,
• dostupnost automatizace měření,
• velmi přehledný a názorný SW,
• jedná se o zlatý standard pro biofyzikální charakterizaci molekul,
• kvantitativní, levná a univerzální metoda,
• přináší časovou, materiální i finanční úsporu.