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La purification des protéines thérapeutiques est rarement un processus simple en une seule étape. En particulier pour les formats complexes tels que les anticorps bispécifiques, les workflows nécessitent souvent plusieurs étapes afin de séparer la molécule souhaitée des chaînes mal appariées et d’autres impuretés liées au produit. Les méthodes traditionnelles — systèmes FPLC à canal unique ou plateformes robotiques hautement automatisées — offrent des solutions partielles, mais elles sont souvent trop lentes, trop rigides ou inadaptées à la production de quantités suffisantes. Les systèmes de chromatographie automatisés, tels que le système de purification de protéines ProteinMaker, répondent à ces défis en permettant des workflows efficaces, flexibles et évolutifs qui rationalisent la purification des protéines dans les environnements de recherche et de développement.
La puissance des workflows multi-étapes
L’une des fonctionnalités les plus puissantes des systèmes de chromatographie automatisés est leur capacité à intégrer des workflows complexes et multi-étapes au sein d’un seul cycle.
Purification multi-étapes intégrée
Le système ProteinMaker peut automatiser de manière fluide des étapes de purification séquentielles. Par exemple, une capture initiale sur protéine A peut être directement suivie d’une chromatographie d’échange cationique (CEX) ou d’une chromatographie d’interaction hydrophobe (HIC), les éluats étant automatiquement transférés dans les canaux préparés pour l’étape suivante. Cette automatisation remplace les interventions manuelles typiques des systèmes FPLC à canal unique. Les workflows peuvent être conçus pour deux étapes (par ex. 12× affinité et 12× IEX), trois étapes (8× affinité, 8× IEX, 8× HIC) ou même quatre étapes — bien que les workflows à trois ou quatre étapes restent principalement utilisés dans le domaine académique.
Intégration fluide avec les processus en aval
Les systèmes de chromatographie automatisés s’intègrent efficacement à d’autres outils de laboratoire, créant ainsi un flux de travail continu et efficace. Par exemple, le système ProteinMaker peut être combiné à des manipulateurs de liquides afin d’automatiser l’échange de tampon après la purification par affinité. Grâce à une gestion intelligente des tampons, cet échange peut même être réalisé directement sur le ProteinMaker, réduisant encore davantage la charge de travail manuelle.
Polissage en série
La purification parallèle sur le système ProteinMaker peut être suivie d’un polissage en série sur des systèmes FPLC monocanal classiques équipés d’un échantillonneur automatique pour la chromatographie d’exclusion de taille préparative (pSEC). Cela crée une chaîne semi-automatisée qui allie haut débit et qualité de produit optimale. Selon les choix d’intégration, certaines de ces étapes peuvent également être effectuées directement sur le ProteinMaker, rendant le système adaptable à la fois aux infrastructures existantes et aux workflows en évolution.
L’avantage numérique : gestion des workflows et des données
Au-delà du débit physique, l’intégration numérique constitue un autre avantage essentiel des systèmes de chromatographie automatisés.
- Capture et traçabilité des données simplifiées : le système ProteinMaker s’intègre à des logiciels tiers ou personnalisés via une API, permettant l’orchestration des workflows en temps réel et la traçabilité complète des échantillons, de la récolte au stockage.
- Prise de décision éclairée : les données analytiques, telles que les courbes UV ou les résultats CE-SDS, sont automatiquement traitées et présentées dans des formats conviviaux (par exemple sous forme d’histogrammes). Chaque canal disposant de sa propre courbe et de ses fractions attribuées, les opérateurs peuvent prendre rapidement des décisions fondées sur les données concernant le regroupement et les processus en aval.
Stimuler l’innovation dans la purification des protéines
Les systèmes de chromatographie automatisés, tels que le système de chromatographie ProteinMaker, vont bien au-delà d’une simple purification à haut débit. Ils offrent la flexibilité nécessaire pour concevoir et exécuter des workflows complexes et multi-étapes, tout en s’intégrant harmonieusement aux processus numériques et physiques du laboratoire. En combinant la parallélisation, l’automatisation des workflows et la prise de décision fondée sur les données, ces systèmes améliorent considérablement l’efficacité et le débit.
À mesure que la recherche et le développement biopharmaceutiques reposent de plus en plus sur des molécules complexes et des stratégies de purification avancées, des plateformes comme le ProteinMaker – développé par Protein BioSolutions et distribué par I&L Biosystems – continueront de jouer un rôle central dans l’accélération du développement des thérapies de nouvelle génération.