High-Throughputラマンが支援するバイオ医薬品ワークフローの進化
バイオ医薬品開発では、多数のサンプルにわたる分子変化を、より迅速かつ信頼性高くモニタリングできる分析ツールの重要性がますます高まっています。製剤スクリーニングからタンパク質安定性評価まで、研究者にはワークフローを複雑にすることなく、有用な分子情報を得られる手法が求められています。
従来の分析手法では、標識、色素、あるいは破壊的なアッセイに依存することが多くあります。一方で、従来型のラマン分光法は、生物由来サンプルに含まれる蛍光干渉の影響を受けやすいという課題があります。また、ハイスループットスクリーニング（HTS）ワークフローでは、自動化、再現性、効率的なデータ処理も重要になります。
これらのニーズに応えるため、Timegate Instruments は、自動マイクロプレート測定と Timegated® Raman 分光を組み合わせた Microplate HTS System を開発しました。このシステムは、標準的なウェルプレートから直接、迅速かつラベルフリーでラマン分析を行うことができ、さらに蛍光を抑制することで、信頼性の高いスペクトル品質を実現します。
バイオ医薬品分野において High-Throughput Raman が重要な理由
バイオ医薬品の研究開発および品質管理において、分子レベルでの微細な変化を理解することは非常に重要です。タンパク質の初期段階のアンフォールディング、凝集、製剤の不安定性は、従来のスクリーニング手法では開発の後期段階になるまで見えにくい場合があります。
High-throughput Raman スクリーニングには、以下のような利点があります。
- ラベルフリーの分子分析
- 最小限のサンプル前処理
- 自動化された再現性の高い測定
- 少量サンプルでの測定
- 非破壊分析
- 複雑な生物由来サンプルにおける蛍光抑制
これらの特長により、製剤開発、ストレス試験、プロセス最適化、初期段階の安定性評価など、幅広い用途を支援します。
IFPAC 2026 で発表されたケーススタディ
IFPAC 2026 では、Microplate HTS System が Timegated® Raman 分光を用いて、アルブミンの pH によるコンフォメーション変化を検出できることを示すケーススタディを発表しました。
この研究では、アミド領域や芳香族側鎖マーカーなどのラマンスペクトルマーカーを用いて、タンパク質のアンフォールディングや凝集に関連する構造変化を同定することに焦点を当てました。各条件につき複数の反復測定をハイスループットなウェルプレート形式で行うことで、統計的な信頼性とトレンド検出能力を高めています。
その結果、以下のことが示されました。
- Tyr 850/830 比の変化による三次構造アンフォールディングの検出
- 凝集に関連する構造変化の観察
- タンパク質クラスター形成と一致する光散乱の増加
- 複数条件および複数反復測定における信頼性の高いトレンド検出
この研究は、色素や破壊的アッセイを用いることなく、初期段階の安定性評価や製剤スクリーニングにおいて、自動化された Time-gated Raman HTS が有用であることを示しました。
ウェビナーで寄せられた質問：お客様が知りたいこと
2026年1月に開催した HTS ウェビナーでは、参加者から蛍光、自動化、測定速度、アプリケーションに関する実践的な質問が寄せられました。特に重要な議論の一つは、生物由来サンプルにおける蛍光干渉でした。Time-gated Raman は、ラマン信号と蛍光を時間的に分離することでこの課題に対応し、測定が難しい材料からも、より明瞭なスペクトルを得ることを可能にします。
参加者は、自動化と再現性にも関心を示しました。Microplate HTS System は、電動ステージによりウェルを自動測定し、測定データをウェル位置と紐づけることで、信頼性の高いトレーサビリティとハイスループットワークフローを実現します。ウェビナー以降、HTS ソフトウェアの機能はさらに進化しており、現在では各ウェル内でのマッピング測定にも対応し、サンプル特性評価と再現性の向上に貢献しています。
また、タンパク質分析、微細藻類スクリーニング、複雑な生物由来マトリックスなどのアプリケーションに関する質問も寄せられ、バイオテクノロジーおよびライフサイエンス分野におけるラマンベースの HTS アプローチへの関心が高まっていることが示されました。
信頼性と比較可能性の高い結果を得るための設計
自動化された HTS ワークフローの大きな利点の一つは、測定間の一貫性が向上することです。自動化により、手作業による取り扱いを減らし、オペレーターに依存するばらつきを最小限に抑え、ウェル間および条件間で比較可能なラマンフィンガープリントの取得を支援します。
HTS システムで採用されているボトムアップ測定ジオメトリーは、生物由来サンプルに対して実用上の利点もあります。
- コンタミネーションリスクの低減
- シール済みマイクロプレートとの互換性
- 蒸発の影響を受けにくい
- 気泡や表面の乱れによる干渉を最小化
ハイスループット分析における Raman の役割拡大
バイオ医薬品開発が加速し続ける中、分析技術には、スピード、スケーラビリティ、分子レベルの洞察に対する高まる要求に応えることが求められています。
蛍光抑制、自動化、ラベルフリー分子分析を組み合わせることで、Timegate の Microplate HTS System は、バイオ医薬品の研究開発、プロセスモニタリング、初期段階の安定性評価において、新たな可能性を切り拓きます。
Timegate Microplate HTS System の詳細をご覧いただくか、お客様のアプリケーションについて専門家にご相談ください。
詳細については、ウェブサイトもご参照ください。
