Creative Enzymes ist ein bedeutender Akteur auf dem globalen Markt für Enzymdienstleistungen. Wir sind spezialisiert auf Aktivitätsmessungen und kinetische Assays, insbesondere unter Verwendung von Lichtstreuungs-Assays. Als bekannter Dienstleister wird Creative Enzymes als führend in der Entwicklung einzigartiger und unvergleichlicher bioanalytischer Dienstleistungen für verschiedene Enzyme anerkannt, die den Bedürfnissen der pharmazeutischen, biotechnologischen und diagnostischen Industrie dienen. Durch modernste Einrichtungen und branchenführende Technologien bieten wir innovative, maßgeschneiderte Enzymdienstleistungen für unsere Kunden an.

Enzyme werden sowohl in großtechnischen industriellen als auch in präzisen biotechnologischen Prozessen weit verbreitet eingesetzt. Gute Planung und Betrieb dieser Prozesse hängen von der hohen Effizienz und langfristigen Stabilität des Enzyms ab, die von vielen Parametern wie Temperatur, Ionenstärke und pH-Wert beeinflusst werden. Daher ist es wichtig, Enzymaktivitäten bereits in der frühen Entwicklungsphase und während des gesamten Produktionsprozesses kontinuierlich testen und überwachen zu können. Die Lichtstreuung ist ein häufig verwendeter Assay zur Bestimmung der Enzymaktivität und -konzentration und zeigt Vorteile wie hohe Empfindlichkeit und Signal-Rausch-Verhältnis. Im Gegensatz zur Absorptionsspektroskopie ist die Lichtstreuung eine Form der Streuung, bei der Licht in Form von sich ausbreitender Energie gestreut wird. Lichtstreuung kann als Ablenkung eines Strahls von einem geraden Weg betrachtet werden, zum Beispiel durch Unregelmäßigkeiten im Ausbreitungsmedium, durch Partikel oder an der Grenzfläche zwischen zwei Medien. Wenn diese Unregelmäßigkeiten als zufällig und ausreichend dicht betrachtet werden, sodass sich ihre individuellen Effekte ausmitteln, wird diese Art der gestreuten Reflexion üblicherweise als diffuse Reflexion bezeichnet (Abbildung 1).

Abbildung 1: Mechanismen der diffusen Reflexion umfassen Oberflächenstreuung durch Rauheit und Substratstreuung durch interne Unregelmäßigkeiten wie Korngrenzen in polykristallinen Festkörpern.

Eine gängige Dichotomie in der Lichtstreuungsterminologie ist statische Lichtstreuung (SLS) versus dynamische Lichtstreuung (DLS). Bei SLS ist die experimentelle Variable die zeitlich gemittelte Intensität des gestreuten Lichts, während bei DLS die Schwankungen der Lichtintensität untersucht werden. Heutzutage werden beide Techniken für Enzym-Assays eingesetzt. Der Assay verwendet substratbeschichtete kolloidale Partikel. Die allgemeine Methodik nutzt die Tatsache, dass nicht stabilisierte Partikel zur Aggregation neigen. Die Hydrolyse der Substratbeschichtung auf den Partikeln führt dazu, dass die Partikel instabil werden und daher aggregieren. Die Aggregationsrate ist proportional zur Enzymkonzentration. Die anfängliche Disaggregationsreaktion ist der wichtige Parameter, der durch Lichtstreuung überwacht wird. Die Aggregation der Partikel kann auch durch dynamische Streuung gemessen werden. Obwohl turbidimetrische Assays demselben allgemeinen Prinzip wie Lichtstreuungs-Assays folgen, ist die Turbidimetrie deutlich weniger empfindlich und reproduzierbar.

• Dynamische Lichtstreuung für Enzym-Assays

DLS, auch bekannt als quasi-elastische Lichtstreuung und Photonenkorrelationsspektroskopie. Sie wurde bei Größen- und Formanalysen von Makromolekülen angewendet und zur Untersuchung verschiedener inter- und intramolekularer Wechselwirkungen genutzt, einschließlich Assoziation, Aggregation, Gelbildung, Mizellbildung und molekularer Konformation sowie der Auswirkungen vieler verschiedener Faktoren auf die Molekülstruktur. Die Methodik der dynamischen Lichtstreuung misst eine Photonenkorrelationsfunktion, die zunächst durch eine einzelne Zerfallskonstante charakterisiert ist, deren Wert mit dem Diffusionskoeffizienten eines einzelnen Partikels zusammenhängt. Sobald die Partikel einen Teil ihrer Substratbeschichtung verlieren, beginnen sie zu aggregieren, und die Substratkorrelationsfunktion zeigt eine zusätzliche Komponente mit einer langen Zeit-Zerfallskonstanten. Die Menge der Komponente mit dem langen Zerfall (langsam) steht im Zusammenhang mit der Menge des in die Lösung eingebrachten Enzyms. Im Fall der getesteten Enzyme scheint die ungefähre Nachweisgrenze im Mikrogrammbereich zu liegen.

• Statische Lichtstreuung für Enzym-Assays

Die statische Lichtstreuung misst das Produkt aus gewichtsbezogener molarer Masse und Konzentration von Makromolekülen in Lösung. Bei einer über die Messzeit konstanten Gesamtkonzentration einer oder mehrerer Spezies ist das Streusignal ein direktes Maß für die gewichtsbezogene molare Masse der Lösung, die sich ändert, wenn sich Komplexe bilden oder dissoziieren. Daher quantifiziert die Messung sowohl die Stöchiometrie der Komplexe als auch die Kinetik.

Abbildung 2: Hypothetische dynamische Lichtstreuung von zwei Proben: Größere Partikel oben und kleinere Partikel unten.

Creative Enzymes ist eines der wenigen Unternehmen, das speziell entwickelte und hausinterne Lichtstreuungs-Enzym-Assays durchführt. Nach der Testung einer Vielzahl von Enzymen hat Creative Enzymes umfangreiche Erfahrungen gesammelt und ist in der Lage, schnelle und hervorragende Enzymaktivitäts-Assays zur Unterstützung aller Arten von Forschung bereitzustellen. Wir sind stets bestrebt, kundenorientierte Lösungen anzubieten, um Forschern bei der Auswahl, Entwicklung und Produktion von Enzymprodukten und enzymatischen Prozessen zu helfen.

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