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光散乱酵素アッセイ

Creative Enzymesは、酵素サービスのグローバル市場における主要な企業です。当社は、特に光散乱アッセイを用いた活性測定および動態アッセイに特化しています。著名なサービスプロバイダーとして、Creative Enzymesは、製薬、バイオテクノロジー、診断業界のニーズに応えるための、さまざまな酵素に対する独自で他に類を見ないバイオアナリティカルサービスの開発におけるリーダーとして認識されています。最新の設備と業界をリードする技術を通じて、当社はお客様に革新的でオーダーメイドの酵素サービスを提供しています。

酵素は、大規模な産業プロセスから精密なバイオテクノロジープロセスまで幅広く利用されています。これらのプロセスの良好な設計と運用は、酵素の高い効率と長期的な安定性に依存しており、それらは温度、イオン濃度、pHなど多くのパラメーターによって影響を受けます。したがって、開発初期段階から生産プロセス全体を通じて、酵素活性を継続的にテストおよびモニタリングできることが重要です。光散乱は、酵素活性や含有量を測定するためによく用いられるアッセイであり、高感度および高いシグナル対ノイズ比という利点を示します。吸光分光法とは異なり、光散乱は伝播するエネルギーの形での光が散乱される現象です。光散乱は、例えば伝播媒体の不規則性、粒子、または二つの媒体間の界面によって、光線が直進経路から逸れることと考えられます。これらの不規則性がランダムで十分に密集している場合、それぞれの効果が平均化され、この種の散乱反射は一般的に拡散反射と呼ばれます(図1)。

Mechanisms of diffuse reflection include surface scattering from roughness and subsurface scattering from internal irregularities such as grain boundaries in polycrystalline solids.図1:拡散反射のメカニズムには、表面の粗さによる表面散乱や、多結晶固体の粒界など内部の不規則性による内部散乱が含まれます。

光散乱の用語における一般的な二分法は、静的光散乱(SLS)と動的光散乱(DLS)です。SLSでは、実験変数は散乱光の時間平均強度であり、DLSでは光強度の変動が研究対象となります。現在では、両方の技術が酵素アッセイに使用されています。このアッセイでは、基質でコーティングされたコロイド粒子を使用します。一般的な方法論は、安定化されていない粒子が凝集しやすいという事実を利用しています。粒子上の基質コートの加水分解により、粒子は不安定になり、凝集が起こります。凝集速度は酵素濃度に比例します。初期の分散反応が重要なパラメーターであり、光散乱によってモニタリングされます。粒子の凝集は動的散乱によっても測定できます。濁度測定アッセイも光散乱アッセイと同じ一般原理に従いますが、濁度測定は感度および再現性が大幅に劣ります。

DLSは、準弾性光散乱やフォトン相関分光法とも呼ばれます。これは高分子のサイズや形状解析に応用されており、会合、凝集、ゲル化、ミセル化、分子コンフォメーションなど、さまざまな分子間・分子内相互作用や、分子構造に対する多様な要因の影響を研究するために使用されています。動的光散乱法は、最初は単一の減衰定数で特徴付けられるフォトン自己相関関数を測定し、その値は単一粒子の拡散係数に関連しています。粒子が基質コートの一部を失うと、凝集が始まり、基質自己相関関数には長い時間減衰定数を持つ追加成分が現れます。この長い減衰(遅い)成分の量は、溶液中に導入された酵素の量に関連します。テストされた酵素の場合、感度の概算限界はマイクログラム範囲であるようです。

静的光散乱は、溶液中の高分子の重量平均モル質量と濃度の積を測定します。測定時間中に一つまたは複数の種の総濃度が一定である場合、散乱信号は溶液の重量平均モル質量の直接的な指標となり、複合体の形成や解離に応じて変化します。したがって、この測定は複合体の化学量論および反応速度も定量化します。

Hypothetical dynamic light scattering of two samples: Larger particles on the top and smaller particles on the bottom. 図2:2つのサンプルの仮想的な動的光散乱:上部が大きな粒子、下部が小さな粒子です。

Creative Enzymesは、社内で光散乱酵素アッセイを特別に開発し実施している数少ない企業の一つです。幅広い酵素をテストしてきた経験から、Creative Enzymesは豊富な経験を蓄積しており、あらゆる種類の研究をサポートする迅速かつ優れた酵素活性アッセイを提供できます。私たちは常に、お客様のニーズに合わせたソリューションを提供し、研究者の酵素製品や酵素プロセスのスクリーニング、開発、生産を支援しています。


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