Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Изон Сайенс Лтд.
Izon Science Logo.png
ТипЗакрытое акционерное общество
ПромышленностьНанотехнологии
ОснованКрайстчерч, Новая Зеландия, 2005 г .; 12 лет назад
ОсновательХанс ван дер Воорн, генеральный директор
Штаб-квартира
Крайстчерч
,
Новая Зеландия
Обслуживаемая площадьпо всему миру
Ключевые людиХанс ван дер Воорн Председатель и генеральный директор
ПродуктыqNano Gold, qViro-X, qEVsingle, qEVoriginal, qMicro, Nanopore, Micropore
Веб-сайтizon .com

Izon Science Ltd. - нанотехнологическая компания, которая разрабатывает и продает инструменты для анализа и изоляции наноразмерных частиц.

Основной инструмент компании, qNano Gold, используется в большом количестве исследовательских институтов и университетов по всему миру. [1] [2] Компания была зарегистрирована как Australo Ltd. 10 января 2005 г. и переименована в Izon Science Ltd. 17 ноября 2008 г. Компания имеет широкую дистрибьюторскую сеть с офисами продаж и технической поддержки в:

  • Кембридж, Массачусетс (США)
  • Оксфорд (Великобритания)
  • Крайстчерч (Новая Зеландия)

Штаб-квартира Izon Science находится в Бернсайде , Крайстчерч , Новая Зеландия. [3]

Методология измерения, используемая приборами Izon, известна как настраиваемое резистивное импульсное зондирование ( TRPS ), и в ней используются нанопоры с динамически изменяемым размером для обнаружения, количественной оценки и характеристики отдельных частиц в реальном времени. [4] [5]

Возможности включают определение размера частиц с высоким разрешением, измерение распределения по размерам, анализ концентрации, мониторинг взаимодействия частицы с частицами в реальном времени, а также анализ заряда и подвижности частиц.

Методология измерения [ править ]

Настраиваемый резистивный датчик импульсов [ править ]

Настраиваемый резистивный импульсный датчик ( TRPS ) позволяет проводить высокопроизводительные измерения отдельных частиц, поскольку коллоиды и / или биомолекулярные аналиты проходят через поры по одной за раз. Частицы, пересекающие нанопору, обнаруживаются как временное изменение в потоке ионного тока, которое обозначается как событие блокады, а его амплитуда обозначается как величина блокады. [6] [7] Поскольку величина блокады пропорциональна размеру частиц, точный размер частиц может быть достигнут после калибровки с использованием известного стандарта. Анализ перемещения отдельных частиц через поры позволяет определять электрофоретическую подвижность частиц и рассчитывать заряд отдельных частиц одновременно с размером, что является уникальной особенностью TRPS . [8]

Измерение на основе нанопор [ править ]

Микромасштабные апертуры фиксированной геометрии для обнаружения частиц использовались в широком диапазоне промышленных приложений с момента изобретения WH Coulter в 1950-х годах. [9] Количественное резистивное импульсное зондирование наночастиц с использованием счетчиков типа Коултера показало себя многообещающим как быстрая и точная альтернатива общепринятым методам определения размеров. [10] [11] Фиксированный размер пор позволяет проводить точные измерения размеров, но также ограничивает диапазон размеров при анализе, который влияет на измеряемую полидисперсность образца.

Приборы компании Izon преодолевают это ограничение за счет использования пор с настраиваемым размером, что позволяет оптимизировать величину импульса сопротивления относительно фонового тока путем согласования размера пор, близкого к размеру частиц. Поскольку обнаружение происходит по частям, можно определить истинное среднее значение и распределение полидисперсности без эффектов усреднения, присущих другим технологиям анализа размеров, таким как динамическое рассеяние света. [12]

Продукты [ править ]

QViro и qNano Gold были выпущены в качестве первой в мире коммерческой платформы для нанопор 22 июня 2009 года, что стало кульминацией обширной четырехлетней программы исследований и разработок. [13] [14] qViro-X заменил qViro в марте 2012 года как специализированная система анализа вирусов для быстрого определения вирусного титра и агрегации с улучшенной защитой от дезактивации.

qNano Gold [ править ]

Gold - это настольный прибор для практического применения TRPS для анализа жидкостей нано- и микрочастиц. Этот прибор включает в себя чувствительную ручную систему управления для динамически регулируемых нанопор Izon, позволяющую настраивать резистивный импульсный датчик в широком диапазоне размеров частиц (обычно 50 нм - 20 мкм). [15] Программное обеспечение для сбора данных позволяет просматривать необработанные или отфильтрованные данные в режиме реального времени. TRPS с использованием qNano Gold позволяет по частям определять размер, заряд и концентрацию широкого диапазона типов частиц.

Приложения включают:

  • Системы доставки лекарств на основе частиц (например, липосомы , нано- и микропузырьки , полимеры, «умные» частицы для доставки лекарств и т. Д.)
  • Анализ внеклеточных везикул (например, экзосом и микровезикул )
  • Анализ на вирусы, ВПЧ и бактерии
  • Исследования в области биомедицинской диагностики (например, наночастицы, легированные красителем, функционализированные наночастицы для иммунодетекции)
  • Приложения для промышленных исследований (например, пигменты для красок, продукты питания и напитки, магнитные и металлические частицы и т. Д.)

QNano Gold продается как полная система, готовая к использованию, включая базовый прибор, модуль переменного давления (VPM), жидкостную ячейку и стартовый набор нанопор, буферного раствора и стандартных наборов частиц.

qViro-X [ править ]

QViro-X был запущен в марте 2012 года как система анализа вирусов нового поколения компании Izon, специально разработанная для использования в средах контроля качества, таких как производство вирусных вакцин. Измерение включает пипетирование 40 мкл образца в верхнюю жидкостную ячейку qViro-X. Обнаружение происходит в режиме реального времени, что позволяет измерять тысячи вирусных частиц, а общее время анализа на образец составляет 10–15 минут.

Точный результат распределения вирусных частиц по размеру, определенный для каждой частицы, полезен для оценки вирусной агрегации и стабильности во время производства вакцины. Количество вирусных агрегатов можно надежно измерить и отобразить по отношению к общему количеству чистых вирусных частиц в образце. Поскольку qViro-X способен быстро подсчитывать общее количество вирусных частиц, присутствующих в образце (vp / мл), при использовании в сочетании с анализами инфекционности это позволяет пользователям определять относительные концентрации инфекционных вирусных частиц по сравнению с общим количеством вирусных частиц. настоящее время.

Одноразовые элементы прибора позволяют легко справиться с проблемами загрязнения. Корпус прибора из нержавеющей стали позволяет мыть агрессивными химикатами в соответствии со строгими требованиями к дезинфекции. Программное обеспечение, соответствующее 21 CFR Part 11, обеспечивает полный контрольный журнал данных, соответствующий требованиям FDA.

Приложения включают:

  • Вакцинология и производство вакцин
  • Количественный анализ и оценка стабильности вирусов
  • Исследования генной терапии - количественный анализ и анализ вирусных векторов
  • Микробиологические и вирусологические исследования (например, вирус-клеточные взаимодействия)

qEV [ править ]

Запущенные в 2015 году колонки исключения размера qEV компании Izon Science позволяют быстро изолировать внеклеточные везикулы (EV) из супернатантов клеточных культур и сложных биологических жидкостей. Каждая колонка удаляет фоновые белки, липиды, растворенные вещества, клеточный мусор и другие частицы для повышения чувствительности и точности последующих анализов (например, TRPS , профилирование белков, профилирование РНК) при сохранении биологических свойств EV.

Поскольку разделение зависит от размера, везикулы проходят через колонку без удержания и элюируются в пустом объеме. Белки и другие загрязнители, размер которых меньше размера пор неподвижной фазы, задерживаются колонкой и элюируются позже. Другие методы выделения, которые являются неспецифическими по своей природе, требуют инкубации везикул в течение ночи с буфером для осаждения. В результате везикулярные и невезикулярные частицы изолируются вместе, поэтому необходимы дополнительные шаги для отделения EV от загрязняющих частиц. Напротив, изоляция с использованием колонок qEV занимает 15 минут и удаляет 99% загрязняющих фоновых белков и до 95% загрязняющих липопротеинов высокой плотности (ЛПВП) из образцов. [16]

Возможности [ править ]

Размер частиц [ править ]

Приборы qNano Gold и qViro-X позволяют измерять отдельные частицы и анализировать распределение популяций частиц по размерам.

Дискретный электрический сигнал регистрируется системой каждый раз, когда частица проходит через нанопору. Сигнал каждой отдельной частицы анализируется, и для образца создается состав составляющих популяций.

Величина электрического сигнала показывает объем частицы (т.е. диаметр частицы). Это позволяет быстро определять:

  • Абсолютный размер
  • Распределение по размерам и анализ объемной доли
  • Разрешение отдельных популяций в смеси образцов
  • Оценка полидисперсности
  • Уровни агрегации и / или фрагментации
  • Количество и концентрация частиц разного размера

Концентрация [ править ]

Оценка концентрации образцов, содержащих наноразмерные частицы, является ключевым параметром для исследователей во многих областях. qNano и qViro могут определять концентрацию широкого диапазона типов частиц, включая моно- и полидисперсные популяции. Он обеспечивает быстрое и точное определение:

  • Количество бактерий
  • Количество вирусов
  • Количество препарата
  • Дозировка доставки лекарств
  • Количество вирусных агрегатов
  • Количество бактерий и клеточных фрагментов

Динамика реакции [ править ]

Динамика реакции включает - идентификацию и анализ взаимодействий частицы-частицы, частицы-биомолекулы, функционализации и агрегации.

Начало, середину и конец взаимодействий можно эффективно отобразить, анализируя тонкие изменения в размере частиц, поверхностном заряде и концентрации одновременно и для каждой частицы, что позволяет определять динамику взаимодействия и урожайность.

Это применимо ко многим различным ситуациям:

  • Подтверждение связывающих взаимодействий и функционализации
  • Сравнение свойств образцов до и после взаимодействия
  • Обнаружение и диагностика малых молекул - реакции связывания между небольшими молекулами и поверхностью частиц позволяют обнаруживать молекулы, которые в противном случае могут быть ниже предела обнаружения прибора
  • Сравнение свойств после воздействия различных экспериментальных условий, таких как pH, ионная сила, количество добавленных реагентов и температура.
  • Мониторинг в реальном времени событий связывающего взаимодействия, по частям, путем объединения реагентов в верхней ячейке с жидкостью

Последняя версия программного обеспечения Izon Control Suite v2.1 позволяет улучшить анализ реакций по мере их возникновения.

Области применения и исследования [ править ]

Области исследований, в которых в настоящее время используются платформы qNano Gold и qViro-X, включают исследования внеклеточных везикул, исследования доставки лекарств , вирусологию, вакцинологию , генную терапию, анализ микровезикул , нанонауку и промышленные исследования, например исследования микрофлюидики . [17] Приборы qViro-X и qNano Gold могут использоваться в широком диапазоне исследовательских сред, включая лаборатории, клиники и в полевых условиях. [18]

Запчасти и расходные материалы [ править ]

Нанопоры [ править ]

Нанопоры из термопластичного полиуретана Izon - это расходные материалы, подходящие для инструментов qNano Gold и qViro-X.

Нанопоры изготавливаются в крестообразной форме из термопластичного полиуретана с использованием запатентованной технологии. При установке на инструменты qNano Gold или qViro-X крестообразную форму можно равномерно растянуть по осям x и y, чтобы повлиять на настройки нанопоры в нанометровом масштабе.

Жидкие клетки [ править ]

Каждая ячейка с жидкостью разделена на две секции, верхняя и нижняя секции ячейки с жидкостью соединяются вместе после того, как крестообразная нанопорна помещается между двумя половинами. Минимальный необходимый объем пробы жидкости составляет 40 мкл.

Точки прямого доступа к жидкости в верхнем и нижнем отсеках ячейки для жидкости позволяют легко и безопасно работать с образцами.

Электрическое соединение выполняется с нижней частью жидкостной ячейки через экранированный разъем SMA. Электроды из хлористого серебра вставляются в ячейку для жидкости. Жидкостная ячейка спроектирована с экранированием для минимизации электрических шумов.

Модуль переменного давления [ править ]

Модуль переменного давления (VPM) обеспечивает контроль давления и вакуума в потоке пробы, дополняя электрофоретические операции приборов qNano и qViro. Приложение давления как доминирующей силы позволяет системе обнаруживать заряженные и незаряженные частицы, поскольку электрофорез больше не требуется для управления потоком пробы.

VPM также позволяет точно определять концентрацию.

Дополнительный поток пробы, генерируемый VPM, добавляет два порядка величины к нижнему пределу обнаружения инструментов qNano и qViro. Могут быть измерены концентрации образцов до 10 ^ 5 частиц на мл.

Путем точного управления и балансировки электрофоретических сил и сил давления, действующих на частицу, можно получить подробную информацию о подвижности и заряде в широком диапазоне сред электролита.

Первоначально VPM продавался как дополнительный модуль, но теперь он входит в стандартную комплектацию приборов qNano или qViro.

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Пресс-релиз: Izon Science спонсирует встречу ведущих нанотехнологов мира в Новой Зеландии - Королевское общество Новой Зеландии" . Проверено 16 июня 2011 года .
  2. ^ "Сотрудничество в области исследований, Официальный сайт компании Izon Science" . Проверено 16 мая 2011 года .
  3. ^ Веб-сайт офиса компаний Новой Зеландии, последнее посещение - 15 мая 2011 г.
  4. ^ Г. Сет Робертс, Дарби Козак, Уилл Андерсон, Мюррей Ф. Брум, Роберт Фогель и Мэтт Трау. Настраиваемые нано / микропоры для обнаружения и различения частиц: сканирующая спектроскопия ионной окклюзии ». Small (2010) - том 6, выпуск 23, страницы 2653–2658.
  5. ^ Стивен Дж. Сауерби, Мюррей Ф. Брум, Джордж Б. Петерсен. «Динамически изменяемые апертуры нанометрового масштаба для молекулярного зондирования» Датчики и приводы B: Chemical Volume 123, Issue 1 (2007), страницы 325-330
  6. ^ Фогель, Роберт; Уиллмотт, Джефф; Козак, Дарби; Робертс, Дж. Сет; Андерсон, Уилл; Груневеген, Линда; Глоссоп, Бен; Барнетт, Энн; Тернер, Али; Трау, Мэтт (2011). «Количественное определение размеров нано / микрочастиц с настраиваемым датчиком пор эластомера». Аналитическая химия . 83 (9): 3499–3506. DOI : 10.1021 / ac200195n . PMID 21434639 . 
  7. ^ "Электрические характеристики qNano для обнаружения частиц - Калифорнийский университет в Санта-Крузе, Baskin Engineering" (PDF) . Проверено 16 июня 2011 года .
  8. ^ Козак, Дарби; Андерсон, Уилл; Фогель, Роберт; Чен, Шон; Антау, Фиах; Трау, Мэтт (2012). «Одновременные измерения размера и ζ-потенциала отдельных наночастиц в дисперсии с использованием датчиков пор с настраиваемым размером». САУ Нано . 6 (8): 6990–6997. DOI : 10.1021 / nn3020322 . PMID 22809054 . 
  9. ↑ Уоллес, Колтер (20 октября 1953 г.). «US 2656508» . Средство для подсчета взвешенных в жидкости частиц . Проверено 15 мая 2011 года .
  10. ^ RR Энрикес; Т. Ито; Л. Сан; Р. М. Крукс "Возрождение счета Коултера для анализа наноразмерных объектов" The Analyst 2004, 129, 478-482.
  11. ^ Т. Ито; Л. Сан; Р. Р. Энрикес; RM Crooks "Счетчик наночастиц Coulter на основе углеродных нанотрубок" Acc. Chem. Res. 2004, 37, 937-945.
  12. ^ Ито, Т .; Вс, л .; Беван, Массачусетс; Крукс, RM (2004). «Сравнение размеров наночастиц и измерений электрофоретической подвижности с использованием счетчика Коултера на основе углеродных нанотрубок, динамического рассеяния света, просвечивающей электронной микроскопии и фазового анализа рассеяния света». Ленгмюра . 20 (16): 6940–6945. DOI : 10.1021 / la049524t . PMID 15274607 . 
  13. ^ Релиз СМИ: первый Izon запускает мир коммерческой нанопор платформа 22 июня 2009.
  14. ^ "IZON запускает первую в мире коммерческую платформу для нанопор" . PRLog . 23 июня 2009 г.
  15. ^ "Техническая информация qNano" . Проверено 16 мая 2011 года .
  16. ^ "QEV Exosome Isolation" . Изон Наука . 2017 г.
  17. ^ "Институт МакДиармида, микрофлюидические устройства" . Архивировано из оригинального 27 июля 2011 года . Проверено 20 июня 2011 года .
  18. ^ "Сотрудничество в области исследований, Официальный сайт компании Izon Science" . Проверено 16 мая 2011 года .

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный веб-сайт