生物制品是從細(xì)胞內(nèi)的分子中開發(fā)出來，用于人類疾病預(yù)防、治療和診斷的藥物。比如治療糖尿病的胰島素、作為疫苗靶點(diǎn)開發(fā)的抗原、治療自身免疫性疾病的Humira（阿達(dá)木單抗）等。生物制品不只局限于蛋白，基因治療就是一個(gè)典型的例子。病毒載體將 DNA 或 RNA 傳遞至特定細(xì)胞中，起到治療疾病的作用，例：血友病和肌肉萎縮癥。從細(xì)胞中提取的天然產(chǎn)物是另一種非蛋白生物制品，你肯定聽過――肉毒桿菌素，一種從肉毒桿菌中提取的毒素。

開發(fā)生物制品是一個(gè)巨大的產(chǎn)業(yè)，預(yù)計(jì)到2025年將超過5000億美元。但在進(jìn)入臨床前會(huì)經(jīng)歷漫長的開發(fā)過程，需要消耗大量的時(shí)間和金錢。生物制品研究的核心內(nèi)容是提高穩(wěn)定性 、有效性及安全性，其中穩(wěn)定性是生物制品的關(guān)鍵。它確保候選藥物能夠順利度過生產(chǎn)和放大過程，以及藥物成功所需的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)和臨床處理。穩(wěn)定性受到很多變量的影響，包括蛋白序列、緩沖液配方、添加劑以及儲(chǔ)存溫度。

研究人員該如何進(jìn)行優(yōu)化？

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幫助研究人員區(qū)分不同的聚合體或者聚合模式。

提供平均粒徑，以及不同粒徑分子在溶液中的分布情況。

采用非侵入式的檢測(cè)，對(duì)配方中極為微量的聚集物十分敏感。

分析候選藥物在應(yīng)對(duì)一系列環(huán)境變化時(shí)的表現(xiàn)，確定哪些藥物值得開發(fā)，提高藥物質(zhì)量以實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)和交付。

DLS 助力改善生物制品開發(fā)制劑

為生物制品找到安全有效且方便的存儲(chǔ)介質(zhì)，以便用于下游的分析、治療或生物工程，這項(xiàng)工作涉及監(jiān)測(cè)蛋白的長期性狀。生物制品有復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，對(duì)環(huán)境極為敏感，容易聚集和變性。DLS 可以檢測(cè)蛋白的去折疊，或者幾種蛋白的存在，這些特征都是制劑配方還需要進(jìn)一步完善的跡象。緩沖液的鹽濃度、pH值、溫度或者蛋白濃度的變化都會(huì)影響蛋白穩(wěn)定性。

抗體工程

基于人工智能的抗體療法或診斷標(biāo)記物的設(shè)計(jì), 在了解某些突變?nèi)绾斡绊懛€(wěn)定性參數(shù)方面越來越受到關(guān)注。但目前還無法完全可靠地預(yù)測(cè)這些影響。DLS 可以檢測(cè)突變?nèi)绾斡绊懺O(shè)計(jì)的抗體的粒徑和聚集的傾向。研究人員希望了解到哪些從庫中篩選出來的抗體是穩(wěn)定的，才能成為有效的治療方法。

藥物偶聯(lián)

抗體偶聯(lián)藥物（ADCs）可以精準(zhǔn)地將小分子藥物遞送至細(xì)胞中具體的目標(biāo)。開發(fā) ADC 的研究人員需要了解小分子藥物的共價(jià)連接將如何影響其抗體整體的穩(wěn)定性和行為。這種偶聯(lián)過程可能會(huì)造成抗體的不穩(wěn)定。一旦抗體攜帶小分子藥物，它的長期配方和儲(chǔ)存會(huì)受到影響。DLS 可以幫助研究人員檢測(cè)這些偶聯(lián)物如何影響抗體的穩(wěn)定性。

雙特異性抗體

生物制品的最新趨勢(shì)是開發(fā)雙特異性、多特異性抗體或抗體衍生分子，作為藥物或治療的靶向載體。這些生物制品通常是從抗體分子的 Fab 段可變鏈得來的，它們通?？梢宰R(shí)別錨定它們搭載的分子和目的細(xì)胞的特異性受體。DLS 不僅僅可以檢測(cè)這些工程改造片段的長期性態(tài)，也可以幫助研究人員確定藥物或者目標(biāo)物是否與雙特異性抗體結(jié)合。

質(zhì)量控制

在臨床實(shí)驗(yàn)、擴(kuò)大規(guī)模和大規(guī)模營銷時(shí)，保持各產(chǎn)品批次的一致性至關(guān)重要。生產(chǎn)過程或環(huán)境的變化，都會(huì)影響生物制品的穩(wěn)定性和不同批次產(chǎn)品的質(zhì)量。長期儲(chǔ)存的穩(wěn)定性可以通過使用 DLS 進(jìn)行加速壓力測(cè)試來預(yù)測(cè)，幫助研究人員推斷在冷藏庫中長期儲(chǔ)存的生物制品的變性條件。在擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模前確定生物制品的分散性和聚集性，研究人員可以設(shè)置理想的參數(shù)來防止生產(chǎn)變化時(shí)的質(zhì)量損失。

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同時(shí)且實(shí)時(shí)地檢測(cè)樣品構(gòu)象、粒徑和聚集變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)生物制劑高分辨率的、特有結(jié)構(gòu)域的穩(wěn)定性表征。

幫助研究人員進(jìn)行：蛋白設(shè)計(jì)、純化條件優(yōu)化、制劑配方篩選、去垢劑篩選、緩沖液條件篩選、質(zhì)量控制等流程。