用于以无密封的方式对毛细管调温的系统和方法与流程

本发明总体涉及用于对毛细管调温的系统和方法，所述毛细管填充有待研究的样品。特别地，本发明涉及一种用于对如下毛细管的调温的方法，所述毛细管用于与温度相关地光学地测量被调温的样品。优选地，在紫外范围中基于待测量的样品的荧光特性进行光学的测量。此外，本发明也涉及一种系统，借助所述系统可简单且有效地执行根据本发明的方法。本发明的主要优点在于：对于位于毛细管内部的样品进行调温和光学测量而言，能够弃用毛细管的密封。
背景技术：
：一般而言，在生物物理学、生物化学、生物学、药学、分子诊断学和分析学中，样品经常经受不同的温度，以便根据所述样品在不同温度下的表现来表征所述样品。熔化曲线分析、热稳定性测量、“热漂移检测”(tfa)和差示扫描荧光法(dsf)例如是重要的工具，以便定性和定量地检测蛋白质和有效成分制剂的稳定性和聚集特性。另一实例是微量热泳(热光颗粒表征)，其中例如在不同温度下测量相互作用的亲和力(kd，ec50)，以便从测量结果中例如根据范特霍夫图推导热动力学变量dh和ds。在生物物理学、生物化学、生物学、药学、分子诊断学和分析学(如食品分析学、化妆品等)中，主要使用水溶液，如缓冲剂、裂解产物、尿液、血清、全血等或一般使用液体。在该领域中，待研究的温度范围例如从0℃延伸至100℃或延伸到相应的范围上，在所述范围中各个液体以液态形式存在。对于这些应用而言毛细管作为样品容器是非常令人感兴趣的，因为所述毛细管具有非常小的并且非常好地限定的体积。此外，毛细管可独立地通过毛细管力以液体来填充，从而例如能够弃用泵。此外，如下毛细管，例如由硼硅酸盐3.3.石英、合成熔融石英等构成的毛细管，关于其光学特性，尤其其透明度、纯度和自体荧光也是有利的。特别地，短的毛细管是有利的，所述短的毛细管具有小的内直径和外直径，例如具有不超过1mm的外直径和不超过0.8mm的内直径，优选具有0.65mm的外直径和0.5mm的内直径，因为所述毛细管仅具有小的体积，进而节省样品材料。为了执行所述测量方法，例如熔化曲线分析，毛细管必须被调温，例如从10℃调节至100℃。在进行这种调温时，通常观察到液体在温度升高时强烈的蒸发。这种蒸发或汽化导致液体中干扰性的流动并且尤其导致强烈的液体损失，使得在温度升高时在较长的时间段内无法进行测量。虽然，通过例如用蜡密封或借助火焰焊接封闭毛细管的端部的方式能够避免或减少这种蒸发。但是，这些密封方法具有大量缺点。尤其在石英(所述石英由于其良好的光学性能，尤其低的自体荧光，对于借助紫外范围中的电磁辐射的测量是有利的)中，焊接封闭毛细管引起如此高的温度，使得待研究的分子在焊接时被改变或破坏，进而无法再进行研究。此外，几乎没有使用者具有对于产生如下火焰而言必要的装备，所述火焰对于以限定的方式并且局部地焊接石英毛细管的端部而言是足够热的并且足够被限定的。用附加的材料，例如用蜡密封毛细管总是带来液体/样品被进行密封的材料污染并且进而歪曲测量的风险。此外，应注意的是，密封件，例如蜡，在温度升高时能够由毛细管中的蒸汽压力压出毛细管，进而失去其功能性。也已知如下系统，其中提供呈微管阵列(mca)形式的毛细管。该微管在框架中张紧，其中该框架借助硅树脂条在两个端部上密封管。为了避免污染，必须定期替换这些硅树脂条和/或框架，这造成附加的成本。因为尤其对于生物分子，例如蛋白质、肽、核酸、dna、rna、抗体还有细胞、细菌、纳米盘、囊泡、病毒等而言以在微升尺度中的非常小的体积进行工作是值得期望的，所以短的、非常薄的毛细管是有利的。此外，使用薄壁的毛细管是有利的，因为例如能够通过这种薄壁性将自体荧光和其他人为伤害最小化。当然，薄的、薄壁的毛细管，也就是说，具有小的直径和薄的壁部的毛细管具有非常易碎的缺点。出于该原因，无损坏地机械密封毛细管，例如通过塞子或盖密封毛细管是不可行的，或者仅以显著的进而不再经济的耗费才可行。在此，存在对简单并且改进的方法的需求，借助所述方法，在温度较高时即使在较长的时间段内也能够执行光学测量。技术实现要素：根据本发明的方法以及根据本发明的系统通过独立权利要的特征限定。有利的设计方案从属权利要求得出。特别地，本发明涉及一种方法，借助所述方法，可在没有密封毛细管的情况下对毛细管中的液体调温并且光学地研究所述液体。优选地，在没有密封毛细管的情况下同时对多个毛细管调温并且同时或依次光学地研究所述毛细管。根据本发明的无密封的方法的优选的优点能够以要点形式如下描述。毛细管会破裂的风险明显降低，因为发生破裂的风险通常在封闭毛细管时最大或是大的。此外，节省了用于密封的操作步骤，因为不是每个毛细管都必须在两个端部上被密封。由此，根据本发明的解决方案是更快速的并且是成本更低的，也就是说，是更有益的，并且此外还能够避免因封闭材料引起的污染。本发明涉及一种用于对至少一个、优选多个毛细管调温的方法。为了更简单的操作，一个/多个毛细管例如设置在载体上。载体优选具有长度l、宽度b和高度h(例如参见图3)。优选地，毛细管沿着载体的宽度设置在载体上。载体优选具有留空部，调温元件例如可装入到所述留空部中。此外，优选的是，毛细管由载体仅保持在调温元件外部，使得调温元件的整个宽度被提供用于进行测量。毛细管优选应当在其中部区域中通过与调温元件接触的方式被调温，其中填充有样品的毛细管的端部在调温期间是不封闭的。优选地，还有利的是，也在填充量方面考虑载体相对于调温元件的布置。根据本发明，调温元件能够被加温或加热和/或冷却，其中参考点优选是环境温度。根据一个优选的实施方式，毛细管中的样品的温度范围例如从0℃延伸至100℃，或延伸到相应的范围上，在所述范围中各个液体以其液态形式存在。换言之，对于样品是水溶液并且对于样品的测量应当在液相中执行的情况而言，因此优选的是：样品在0℃至100℃的范围中被调温。如果样品液体是具有较低熔点的液体，例如包含其他溶剂，例如有机溶剂，例如酒精或基本上完全由这些物质构成的液体，那么温度范围的优选的下限也能够更低，例如低于0℃。如下水溶液的优选的温度范围例如也能够是比0℃至100℃更大或更小的温度范围，所述水溶液例如包含缓冲剂、盐类、去垢剂、脂类、表面活性剂、聚合物、dmso、蔗糖或甘油。在水溶液具有高含量的盐类和/或去垢剂的情况下，温度范围的优选的下限例如也能够更低，例如低于0℃。在水溶液具有高含量的盐类和/或去垢剂的情况下，温度范围的优选的上限例如也能够更高，例如高于100℃。根据本发明，例如也能够使用过冷液。此外，根据另一优选的实施方式，当期望冷冻液体时，用于含水液体的温度范围的下限能够低于0℃，或低于凝固点。因为根据本发明不密封或不封闭毛细管，所以也能够使用低于0℃的温度，而不引起毛细管由于水溶液的膨胀(水异常)而爆裂。与此相反，被密封的毛细管中的凝固的水溶液由于体积变大可能会炸裂。然而，在根据本发明的无密封的毛细管中，体积增大不是问题，因为由于缺少密封，凝固的液体的膨胀是可行的。根据本发明的无密封的毛细管也经受水溶液的重复的冷冻过程和解冻过程，所述冷冻过程和解冻过程例如被执行用来检查重复的冷冻和解冻是否导致在水溶液中的生物分子去折叠和/或聚集。具有生物分子的水溶液在例如在-20℃或-80℃中贮藏。在贮藏之前，这些具有生物分子的水溶液以液态形式存在，在例如-20℃或-80℃中贮藏时，这些水溶液冷冻，为了使用，再次从冷冻箱中取出所述水溶液并且将其解冻，以便再次以液态形式使用所述水溶液。对于水溶液中的生物分子的变性/去折叠和/或聚集例如，不仅冷冻的绝对温度起重要作用，而且例如以何种冷却速率和加热速率进行冷冻和解冻和/或多久执行/重复一次该过程也起重要作用。根据本发明，待研究的样品被填充到毛细管中，其中毛细管大多数不从端部至端部填充有样品的液体。在下文中，毛细管的填充有样品的液体的部分称作液柱。优选地，毛细管的液柱相对于与调温元件定向为，使得液柱的两个端部伸出于调温元件。优选地，根据本发明的管状的毛细管具有在40mm和75mm之间，优选在45mm和55mm之间，更优选大约50mm的长度。调温元件的宽度优选在5mm和34mm之间，更优选在20mm和30mm之间，更优选20mm-25mm，更优选大约25mm。优选使用硅，优选纯硅作为调温元件。根据特别的实施方式，能够有利的是：调温元件沿着宽度一件式地构成，或者多个彼此分开的调温区域沿着宽度构成，其中这些个调温区域能够相互接触或能够在其之间构成间隙。为了确保对毛细管的可靠的调温，此外能够有利的是，一个或多个毛细管借助顶盖压到调温元件上能够是有利的，以便因此保证在毛细管和调温元件之间的接触。顶盖能够部分地设置在调温区域上方和/或在调温区域外部将力施加到毛细管上。根据本发明，各个毛细管填充有体液，优选样品水溶液，尤其用于生物化学/生物学测量的缓冲溶液。附加地或替选地，也能够使用或混合不含水的溶剂，例如有机溶剂。样品溶液在适合的水溶液、例如缓冲溶液中能够包含分析物，优选蛋白质，在有机溶剂(例如酒精如乙醇、辛醇或异丙醇)中也能够包含分析物，优选蛋白质，或者在水或由水与一种或多种有机溶剂(如乙醇、辛醇或异丙醇)构成的混合物中能够包含分析物，优选蛋白质。根据本发明的填充到毛细管中的样品溶液或样品液体也能够是油、乳液、分散体或其他物质或混合物，它们在优选的温度范围中的至少一个中以液相存在并且可填充到毛细管中。毛细管中的液柱的长度优选为调温元件的宽度的至少1.1倍，优选至少1.2倍，优选至少1.3倍，更优选至少1.35倍，更优选至少1.4倍，更优选至少1.45倍，更优选至少1.5倍，更优选至少1.6倍，更优选至少1.7倍。毛细管优选具有0.02mm至0.9mm的内直径。毛细管优选具有0.1mm至2mm的外直径。毛细管例如能够由玻璃，优选硼硅酸盐3.3.石英或合成熔融石英制成，但不限制于此。如已知的那样，毛细管一般是具有非常小的内直径的小管。通过相对于较大的管强烈表现出来的表面效应，在毛细管中出现毛细作用，即一种物理效应。具有高的表面张力的液体在毛细管中上升。此外，根据本发明的毛细管不受限于确定的横截面形状。大多数毛细管圆形地构成。根据本发明，毛细管的横截面也能够是椭圆的、三角形的、四边形的、五边形的、六边形的、八边形的、半圆的，或梯形的，或具有其他不规则的形状。根据本发明，也优选的是：毛细管由固体的，优选不可变形的材料例如玻璃制成，并且毛细管的横截面形状对于测量而言或者在测量期间不改变。填充时的横截面形状例如与在测量期间相同。优选避免挤压横截面来进行测量，例如也因为毛细管的内直径和外直径也影响荧光测量、吸收测量、消光测量或散射光测量。因为毛细管根据本发明在至少一侧上不封闭，所以毛细管的变形也能够导致待研究的样品液体被挤压出来，这优选应当被避免。此外，本发明也涉及一种用于光学地研究填充到毛细管中的样品的方法。首先，用样品填充毛细管。然后，将毛细管定位在用于进行调温的调温元件上。优选地，为此，首先将多个毛细管设置在载体上，并且随后将具有多个毛细管的载体定位在调温元件上。紧接着，毛细管能够如在上文中所描述的那样被调温。为了最后执行光学的测量，样品例如能够借助光激发。借助光激发不受限于光的特定的波长。根据一个优选的实施方式，例如能够借助uv光来进行激发。紧接着，测量由样品放射的光。即使在测量被发出的光时，本发明也不受限于特定的波长。除了根据本发明的方法之外，本发明也涉及一种用于光学地研究毛细管中的样品的系统。根据本发明的系统优选包括用于对毛细管调温的调温设备。此外，能够优选的是，提供载体用于保持毛细管。附加地或替选地，根据本发明的系统也能够具有用于发出光并且检测光的光学的测量系统。根据另一优选的实施方式，所述系统能够具有至少一个毛细管。不可变形的并且优选管状的毛细管是优选的。尤其应将表述“不可变形”理解为：毛细管的横截面在所施加的压力下基本上保持相同。优选地，需将表述“不可变形”理解为“在宏观上不可变形”。特别地，毛细管优选是硬的。此外，优选的是，在测量期间不将压力施加到毛细管上或将如此小的压力施加到毛细管上，使得毛细管的横截面基本上不改变。根据本发明的系统例如也能够用于测量样品中的热泳效应。根据本发明的方法和系统尤其适合用于蛋白质折叠实验和蛋白质去折叠实验并且适合用于研究生物分子如蛋白质的稳定性。在此，待研究的生物分子，尤其蛋白质或蛋白质络合物的结构，通过添加适合的化学试剂，例如离散剂如尿素或盐酸胍或者有机溶剂来改变，或通过改变温度(也就是说，例如因温度升高而引起的“熔化”)来改变。生物分子如蛋白质和核酸的二级结构和三级结构经常也与配体或辅因子如离子(例如mg2+或ca2+)的存在相关。这例如能够通过在配体和/或辅因子的不同浓度的情况下测量荧光(在蛋白质的情况下优选色氨酸荧光)来进行。生物分子，优选蛋白质，能够化学地变性或热变性，并且结构上的改变能够通过固有荧光(在蛋白质的情况下优选通过色氨酸荧光)来测量。在此，例如能够检测荧光强度的变化或荧光最大值的移动。待研究的生物分子的，例如蛋白质的熔点，也能够被确定。熔点是如下状态，在所述状态中，待研究的生物分子，例如蛋白质，以一半折叠而一半未折叠的方式存在。在研究蛋白质的情况下，例如能够在330nm和/或350nm的波长下测量色氨酸荧光。在此，例如能够根据变性剂或辅因子/配体的添加或者温度确定荧光强度的变化，和/或绘制时间曲线。330nm中的荧光强度与350nm中的荧光强度的商(f330/f350)是优选的测量变量。熔点例如能够根据f330/f350曲线的一阶导数的最大值来确定。核酸或其络合物的熔化也能够借助荧光测量进行。除了荧光测量之外，例如也考虑测量圆二向色性(cd)。除了生物分子的，尤其蛋白质例如膜蛋白或抗体的热变性、化学变性、酶变性或时间变性之外，也能够测量生物分子的聚集特性。特别地，测量聚集特性不仅对于药品审批而言是令人感兴趣的。这种聚集例如能够借助固有荧光的变化，例如荧光强度的变化和/或荧光发射最大值的移动来测量。这种聚集例如也能够借助测量生物分子的荧光各向异性来测量。优选地，对荧光各向异性的测量也允许测量生物分子的尺寸变化从而例如允许测量所产生的聚集物的尺寸或允许测量生物分子的多聚物的分解，例如四聚体因热引起分解成为四个单体。例如能够借助光散射来测量生物分子的进而还有其聚集物或多聚体的尺寸的热诱导的变化、化学诱导的变化、酶诱导的变化或时间诱导的变化。根据本发明的方法和系统的例如可以应用于“蛋白质工程”(尤其“抗体工程”)的领域或在研究膜蛋白时，在质量控制中或者在制药业中研发生物制剂时应用。附图说明在下文中，参考附图描述本发明的优选的实施方式。附图示出：图1示出在50mm的毛细管中按百分比计算的汽化的图表，所述汽化与调温体/调温元件的接触面的宽度的相关；图2类似于图1示出按百分比计算的汽化的图表，然而是在具有32mm的长度的毛细管中进行，所述汽化与调温体/调温元件的接触面的宽度的相关；图3示出具有用于保持毛细管的载体的调温设备的分解视图；图4示出填充度不同的六个不同的毛细管的示意性的俯视图，所述毛细管位于调温元件上；图5示出通过调温元件上的多个毛细管和在280nm下借助于led进行的光学激发所进行的光学测量的示意图；图6示出测量图表，所述测量图表借助于根据图5的光学测量来建立，其中每个峰对应于一个毛细管；图7示出发射窗为330nm的熔化曲线的走向；图8示出根据图7的、然而发射窗为350nm的熔化曲线的相应的走向；图9示出图7和图8中的这两个光学检测通道的商；图10a至图10i示出不同几何形状或横截面的毛细管；图11a示出抗体研究中的典型的缓冲剂筛查的实例；图11b示出通过键合小分子而引起的蛋白质热稳定性变化的实例；图12至图17示出根据本发明的应用实例中的图解说明；以及图18类似于图5示出借助于在调温体上的48个毛细管所进行的光学测量的示意图。具体实施方式本发明总体涉及用于对一个毛细管，优选用于同时对多个毛细管调温的系统和方法，所述毛细管填充有待研究的样品。根据本发明，毛细管由玻璃制成。优选地，毛细管由如下材料制成，所述材料与毛细管中的液体相比具有类似的、小不了多少和/或大不了多少/不明显更高的导热性。出于该原因，玻璃也是优选的，因为玻璃具有与水溶液类似的导热性。尤其优选的是，因为热量根据本发明借助玻璃传递到溶液上，也就是说，因为毛细管材料的导热性过小，所以毛细管中的溶液无法足够正确地和/或足够快地被调温。如果导热性过高，热量被传输至毛细管的端部并且随后再次导致提高的汽化。接下来，纯示例性地解释一些材料的热容量：聚丙烯(pp)0.23w/(m·k)；水：0.5562w/(m·k)；玻璃：0.76w/(m·k)；石英：1.2w/(m·k)至1.4w/(m·k)；钢：48w/(m·k)至58w/(m·k)。与测量或测量持续时间相关，根据本发明也能够使用具有如下导热性的材料，所述导热性与水的导热性明显不同。因此，原则上优选的是，使用如下用于毛细管的材料，所述材料位于0.15w/(m·k)至60w/(m·k)的范围中的。因此，材料如pmma/树脂玻璃、聚丙烯、peek和特氟龙例如落入下限的范围中。玻璃作为材料的另一优选的范围与不同玻璃种类相关地形成并且例如从大约0.5w/(m·k)延伸至1.6w/(m·k)。毛细管能够由玻璃和/或聚合物和/或选自下述中的至少一个制成：硼硅酸盐玻璃、硼硅酸盐3.3玻璃(例如杜兰玻璃)、石英玻璃如透明石英玻璃、红外硅石英玻璃、合成的石英玻璃、钠钙玻璃、bk-7玻璃、astm1型a类玻璃、astm1型b类玻璃。聚合物能够包含：ptfe、pmma、zeonortm、zeonextm、特氟龙af、pc、pe、pet、pps、pvdf、pfa、fep和/或亚克力玻璃。尤其优选的是：毛细管的至少一个区域对于波长为200nm至1000nm，优选250nm至900nm的光是透明的。尤其优选但不受限于此的是，这样至少一个区段对于下述波长范围的光也是透明的：940nm至1040nm(优选980nm+/-10nm)、1150nm至1210nm、1280nm至1600nm(优选1450nm+/-20nm和/或1480nm+/-20nm和/或1550nm+/-20nm)、1900nm至2000nm(优选1930nm+/-20nm)。本领域技术人员理解：一个/多个透明的区域也能够在整个管状的结构上延伸。换言之，毛细管能够是透明的。所述区段的透光性允许执行发光/荧光/磷光测量和/或光学研究/测量(例如干扰、偏振、吸收、二向色性、椭圆光度法、各向异性、拉曼、显微镜检查、暗视野镜检、光散射、fret(荧光能量共振转移)、微量热泳、热光颗粒表征)和/或对毛细管腔中的溶液/液体的操作。此外，透光性能够允许执行荧光测量。根据一个优选的实施方式，所述透光性同样实现借助电磁辐射，例如光(优选红外线(ir)激光)加热管状结构中的液体，优选加热水和/或有机溶剂。根据本发明，毛细管优选与调温元件接触，使得通过这种接触发生从调温元件到毛细管上进而到毛细管内部的样品上的温度交换。优选地，毛细管在如下区域中借助接触热量来调温，在所述区域中也发生光学测量。在该区域中例如能够通过涂覆油，例如浸油来改进热接触。光学测量优选不受限于特定的波长范围，并且例如能够在红外范围、可见范围或紫外范围中发生。此外，所期望的是，调温元件本身不发出荧光或仅发出小份额的荧光，所述荧光可能会歪曲样品的测量。根据本发明，优选使用硅作为用于调温元件的接触材料，所述调温元件也就是如下元件，所述元件与一个/多个毛细管接触并且通过直接的接触将温度传输到毛细管上。使用硅具有一系列优点，其中在此仅示例性地列举一些优点。首先，尤其激发光处于260nm至700nm的范围中时，硅不具有或仅具有极少的自体荧光。在通常测量色氨酸荧光时，例如在260nm至300nm时执行激发并且在＞320nm时测量发射。由此，硅非常好地适合于荧光测量，尤其也适合于紫外范围中的荧光测量(色氨酸荧光，酪氨酸，苯丙氨酸荧光)。紫外荧光范围是尤其有利的，因为天然的生物分子能够借助其固有荧光来测量，而不必例如借助颜料将所述生物分子改性。在不像本发明这样使用硅的情况下，在现有技术中需要气隙来避免自体荧光效应。这导致：将借助荧光光学地测量的区域恰好没有良好地被调温。根据本该发明，通过不发荧光的硅能够直接加热/冷却(调温)毛细管中的测量区域。此外，硅可以高纯度的形式制造并且也能购得，使得污染物的可能的自体荧光也是极其小的进而对测量结果的影响也是极其小的。此外，硅也是化学惰性材料，使得与测量液体的可能的接触不引起如下反应，所述反应对光学测量产生负面影响。由用于调温元件的硅构成的接触面能够非常光滑地制造，使得与毛细管的接触面能够作为镜面来制造，由此样品的荧光和/或激发光能够由镜面反射，这能够附加地引起测量信号的增强。镜面也是宽带的，这附加地是有利的。此外，硅具有非常好的导热性并且是极其光滑的。例如也能够将电子的“电路/结构”集成到硅中，例如通过掺杂和/或刻蚀的方式。这些结构例如能够被用来测量一个或多个温度。用于接触材料的另一示例性的材料是金属，优选阳极氧化的金属，优选阳极氧化的铝。因此，存在例如阳极氧化铝，例如呈黑色，所述阳极氧化的铝在紫外范围中不表现出自体荧光。相对于阳极氧化的铝，硅例如具有高纯度的优点，因为阳极氧化物的质量经常会波动。调温元件本身优选由调温设备调温。换言之，调温元件优选仅用于有针对性地将温度或热量传输到(多个)毛细管上。本发明不受限于特定的调温设备。由于紧凑的构型和适合的温度范围，珀尔帖元件例如是有利的。电加热元件或者可用液体调温的加热蛇管也能够用作为调温设备。能够将待调温的毛细管设置为，使得毛细管的至少一部分与调温元件接触。优选地，每个毛细管的仅一个中央区域，优选中心区域应当与调温元件接触，也就是说，优选的是，毛细管的至少一个端部，更优选地，两个端部在调温期间不与调温元件接触。在本申请中，毛细管的中心区域或中部涉及毛细管的长度，也就是说，中心地在两个端部之间。换言之，优选的是，一个端部，优选两个端部不被调温。根据优选的实施方式，毛细管应当被保持为，使得每个毛细管仅在窄的调温范围内被调温。根据一个优选的实施方式，毛细管被设置为，使得这两个端部伸出于调温元件，优选对称地伸出，由此毛细管的端部不通过调温元件调温。根据另一优选的实施方式，各个毛细管比调温区域长的量为dx。由此能够保证：毛细管仅在其长度的特定的部分上被调温，这结合玻璃毛细管的小的导热性导致：当仅存在距调温区域或调温元件足够的距离时，毛细管的端部实际上总是保持在室温上。也就是说，即使毛细管的中部或中心区域借助调温元件被调温到90℃，与在室温中相比，在相应长的毛细管的端部上也观察不到更强的蒸发。这表示：当在室温中进行蒸发是可接受的时，不必进行密封。在毛细管50mm长时，例如适用的是：调温区域应当优选小于/短于32mm，更优选地，短于25mm，也就是说，毛细管的不超过25mm的长度应当中心地被调温。换言之，在调温区域的两侧上优选应当伸出12.5mm的未调温的毛细管长度。能够将1mm称作调温区域的理论上的下限，其中所述长度出于实际原因优选不小于5mm。本发明的实例以宽度为25mm的调温区域来讨论，其中该宽度是优选的。然而，已经证实20mm宽的调温区域也是良好工作的或可操作的。同样地，30mm的调温区域仍是可良好操作的。本发明的实例以50mm的毛细管长度来讨论，其中该长度是优选的。然而，已经证实20mm、25mm、30mm、35mm、45mm长的毛细管也是良好工作的或可操作的。同样地，55mm、60mm、65mm、70mm、75mm和80mm的毛细管长度仍是可良好操作的。因为借助于小的样品/物质浓度来进行工作，所以现有技术中的调温元件的材料的干扰性的自体荧光通常比样品本身的荧光大得多，也就是说，测量是不可行的。直接在纯的未处理的铝上进行测量/或以铝作为底层来进行测量几乎是不可行的。因此，在现有技术中，在被测量的区域下方总是必须留下留空部/测量间隙/气隙。然而，该留空部导致：与在毛细管置于其中且在其上被调温的区域中相比，毛细管刚好在该留空的测量区域中采用另一温度。现有技术中的这种效应结合下列两个实例变得直观。a)室温/仪器温度/环境温度假定为25℃。调温设备被调节到20℃。毛细管的直接置于调温设备上的区域大约为20℃。毛细管的在留空部上方被测量的区域部分地为22℃，其伴随着附加的不均匀的温度分布。b)再次将环境温度假定为25℃。调温设备这次被调节到90℃。毛细管的直接置于调温设备上的区域大约为90℃。毛细管的在留空部上方被测量的区域大约82℃+并且(根据气隙的宽度)具有不均匀的温度。在本发明的范围中，借助具有不同的内直径和外直径的毛细管执行若干汽化试验。宽度为25mm的调温元件用作为测试站。使用50mm长的毛细管。对于所述测量分别使用两种溶液：具有吐温20(为了更好的可测量性掺有蓝色颜料)的mst缓冲剂和不具有吐温20(为了更好的可测量性掺有绿色颜料)的mst缓冲剂。不具有吐温的mst缓冲剂(激酶缓冲剂)-50mmtris-hcl-150mmnacl-10mmmgcl2-ph7.8具有吐温的mst缓冲剂：+0.25％吐温20测试毛细管被如下调温：以1℃/min的加热速率将温度从20℃升高至90℃并且随后在90℃中停留30分钟。这对于研究毛细管的热稳定性的熔化曲线测量/测量是的示例性的过程。矩形毛细管，长度50mm测试借助不同内直径(id)和外直径(ad)的毛细管执行。在圆形毛细管的id处于0.1mm至0.8mm的范围中时，实际上可确定与内直径没有显著的相关性。在矩形毛细管(是非常薄壁的，因此没有外直径的数据，或ad不是已知的)中，可测量到略高的汽化，但是所述汽化仍处于如下范围中，或其在此是这样的：在矩形毛细管中，在被调温的毛细管和未被调温的毛细管之间在室温(＝控制组)下实际上无法测量出差别。为了保证毛细管和调温元件之间的接触，优选的是，将毛细管压向调温元件。这例如能够借助顶盖实现。对于压制毛细管从而用于良好的调温的顶盖而言优选同样适用的是，所述顶盖也应当不宽于25mm。如果意图使调温元件的调温面积更宽，那么需要更长的毛细管，以便避免或防止在毛细管端部处的过度的汽化。反之，较长的毛细管会是不利的，因为由此伴随着较大的样品消耗。当然，调温面积也不应当过窄，因为否则毛细管在其中央的测量区域中是不再均匀地被调温的，或者其他被调温的分子从外部扩散进入到测量区域中。因此，通过实验确定调温元件的有利的宽度的上限和/或下限和/或有利的毛细管的长度的上限和/或下限和尤其它们相互间的相关性。图1示出如下图表，其中研究在内直径为0.5mm并且外直径为0.65mm的50mm长的毛细管中的汽化。图表示出与调温元件的宽度相关的以百分比表示的汽化(y轴)。对于这些研究而言，研究没有去垢剂的典型的缓冲溶液(＝“mst”)和有去垢剂的相同的缓冲溶液(＝“吐温”)。这些研究在有去垢剂和没有去垢剂的情况下执行，因为去垢剂会影响汽化特性。在此，控制组不被调温。其他组的调温对应于通常的熔化曲线：也就是说，在70分钟内将温度从20℃升高到90℃与紧接着在90℃中停留30分钟。因此，例如可以获悉：在调温元件(调温体)为40mm宽时，发生在25％和30％之间的汽化。在宽度为大约36mm时，汽化已经位于10％和15％之间的范围中。如果宽度为34mm或更小，那么汽化低于10％并且与不具有调温元件的汽化类似。也就是说，可以看到，自调温区域的大约30mm的宽度起，被调温的样品与控制组的不被调温的样品一致(汽化是最小的)。特别地，＜10％的汽化通常是可接受的，也就是说，如果汽化＜10％，那么优选能够弃用密封。基于该研究，用于50mm长的毛细管的调温面的优选的宽度小于30mm，优选小于25mm，由此较高的，例如100℃的温度也仍是可行的。对于本领域技术人员可获悉是：最大温度与液体相关，尤其与液体或溶剂的沸点相关。特别地，在达到沸点时气泡的形成可能对于光学测量也是干扰性的。因此，对于水溶液而言，上限优选为100℃。图2示出如下图表，其中研究在内直径为0.5mm并且外直径为0.65mm的仅32mm长的毛细管中的汽化。再次研究没有去垢剂的典型的缓冲溶液(＝“mst”)和有去垢剂的相同的缓冲溶液(＝“吐温”)。控制组不被调温。其他组的调温对应于通常的熔化曲线：也就是说，在70分钟之内温度从20℃升高到90℃与紧接着在90℃下停留30分钟。可以明确地获悉：对于长度为32mm的短的毛细管而言，在没有密封的情况下实际上无法控制汽化。甚至在调温区域的宽度为8mm时出现超过10％的汽化。图3示出用于根据本发明来进行调温的设备的分解视图。用于导出废热的冷却体1设置在最底部。冷却体1例如设置在可运动的单元上。对于良好的导热性而言，优选在冷却体1和珀尔帖元件2之间存在至少一个导热薄膜或导热膏。由金属(例如铝或铜)构成的加热块3设置在珀尔贴元件2上方。在其之间又优选能够存在导热薄膜或导热膏。在加热块3上方设置有用于借助于接触对毛细管调温的优选薄且窄的硅片5。在加热块3和硅片5之间优选设置有特定的导热薄膜4。围绕硅片5设置有用于定位毛细管(未示出)的塑料框架6(在此为聚碳酸酯)。最后，具有用于光学测量的测量间隙的窄的、薄的顶盖7置于最顶部。该顶盖7优选不应宽于硅片5。优选地，顶盖7将毛细管压到硅片5上。此外，此外有利的是，顶盖7起热绝缘作用。能够将毛细管中心地定位在塑料框架6上(也就是说，毛细管在两侧上伸出足够远，由此蒸发是最小的)。图4例如示出六个毛细管a)至f)的示意性的俯视图，所述六个毛细管具有不同填充度或不同的定位，所述毛细管位于塑料框架/载体6上，以便由位于其下方的硅片5调温。在位置a)-f)中的所有六个毛细管在此具有相同的或基本上相同的长度。位置a)示出中心地定心的毛细管，也就是说，相对于框架6或硅片5的中轴线“m”定心。毛细管近似完全被填充，也就是说，毛细管以足够地填充有液体的方式向左并且向右对称地伸出框架6。位置b)同样示出毛细管，所述毛细管围绕中轴线m对称地设置。这些毛细管的填充度小于在位置a)中的填充度，然而，仍然足以使端部处的汽化也不有害地干扰较长时间的测量。类似于位置a)和位置b)，位置c)示出对称地填充的毛细管，然而其填充度仍小于在位置b)中的填充度，使得在左侧上和在右侧上仅液柱的小的超出部“a”伸出于框架6。但是，该小的超出部导致在这些端部上的汽化，所述汽化会对在硅片5的区域中的光学测量产生负面影响。相应地，仅在这两个位置a)和位置b)上示出钩型符号，也就是说，这些位置和填充度毫无问题地工作，而位置c)-f)会引起问题。因此，虽然位置d)中的填充度是足够的并且与位置a)类似，然而，关于硅片5定位为，使得在右侧(b)上的超出部是不够大的。在位置e)中，虽然毛细管正确地设置，也就是说，关于硅片5或中轴线m对称地设置，然而，毛细管不均匀地被填充。在左侧上从液柱的端部直至框架或直至被调温的硅片5的距离a是足够大的，而在右侧上的距离b是过小的。最后，虽然位置f)示出具有对称地定向的液柱的对称地定向的毛细管，然而，所述毛细管具有过小的填充度。在下文中，示例性地描述根据本发明的光学测量。待测量的样品填充到毛细管中。这例如能够通过毛细管力进行，或毛细管例如借助移液管填充，然而不能够受限于此。然后，毛细管被置于载体上。紧接着，载体连同被填充的毛细管被放在根据本发明的调温元件上。优选地，毛细管至少在毛细管的中央区域中填充超过如下长度，所述长度比调温元件的宽度更宽。样品的测量应当借助荧光测量进行。为此，首先借助紫外范围中的、例如280nm中的激发led来激发样品。为了开始进行测量，光学系统移入测量位置中。借助调温元件对样品调温。优选地，温度经过所设定的斜坡达到最终温度。同时，样品持续地在光学系统下方穿过，其中读取荧光值(见图5)。在该实例中，测量在330nm和350nm中的荧光发射。由此，在两个波长范围中获得针对温度的荧光值。一旦达到最终温度，就保存测量数据，切断调温装置和发光二极管并且轴线再次移动到其静止位置上。在测量结束之后，通过所获得的测量数据建立数据库文件。借助转换软件，将数据库转换成csv(“字符分隔值”)文件并且紧接着导入到分析软件中。该分析软件能够经由拐点分析自动计算熔点。通过形成这两个荧光通道330nm和350nm的商，产生s型曲线(图9)。在图6中总共分析15个样品。每个颜色表明属于特定温度的荧光强度。由于颜色的数量非常大，显示出大量的测量运行进而也显示出高的温度分辨率，因为每个测量运行代表一个温度。测量曲线的最上方的尖端代表在起始温度中的荧光信号，而最下方的曲线(在此淡蓝色)代表在测量的最终温度中的荧光信号。也可以非常明确地识别硅(基线)的小的自体荧光。也能够表明针对这两个通道330nm(图7)和350nm(图8)的单独的曲线走向。通过形成这两个通道的330nm/350nm商，获得所谓的“熔化曲线”/“变性曲线”(图9)。被研究的蛋白质的熔点位于相应的测量曲线的拐点处。最后，图10a)至图10i)示出用于毛细管的可行的横截面形状的实例。因此，图10a)示出具有壁20和空腔或空穴21的圆形毛细管。图10f)和图10g)同样示出圆形的实施方式，然而在外直径相同的情况下具有不同的壁厚和相应不同的空穴。图10b)示出一个半圆形的实施方式；图10c)示出一个六边形的实施方式；图10d)示出一个四边形的实施方式；图10e)示出一个椭圆形的实施方式；图10h)示出如下实施方式的实例，在所述实施方式中，外部形状与内部形状不同，在此所述实施方式具有四边形的外部形状和椭圆形或圆形的内部形状，并且图10i)示出与在外部形状内部多个空穴的组合。图11a示出抗体研究中的通常的缓冲剂筛选的实例。通过蛋白质/生物分子的去折叠，荧光的发射最大值从330nm+/-5nm的光谱范围移至350nm+/-5nm的光谱范围。通过测量并且记录350nm中的荧光除以330nm中的荧光所获得的比值的方式，明确这种移动。在此示出在温度升高时抗体的因去折叠而引起的色氨酸发射(f350nm+/-5nm除以f330nm+/-5nm)的变化。在所示出的抗体中，热去折叠在ph值＜ph7时在明显更低的温度中出现，这表明抗体在酸性条件下不稳定。图11b示出通过小分子的键合使蛋白质的热稳定性变化的实例。示出：在不同量的小分子配体键合之后，在温度升高时蛋白质的因去折叠而引起的色氨酸发射(f350nm+/-5nm除以f330nm+/-5nm)的变化。添加的配体越多，配体就越多地键合到蛋白质上并且该蛋白质就越热稳定。根据本发明的设备以及根据本发明的方法优选包括下述特征中的一个或多个，尤其在纳米差示扫描荧光分析法应用(nanodsf应用)中。由此，尤其能够执行超高分辨率的蛋白质稳定性测量。优选的特征●天然的dsf：不需要颜料●双uv系统：检测330nm荧光和350nm荧光●分别48个样品●超高分辨率：在7秒中测量48个毛细管并且观察更多的去折叠转变●较宽的浓度范围：5μg/ml至150mg/ml●温度范围：15℃至100℃●热变性和化学变性●免维护的仪器和/或●简单的操作：简单的样品制备和具有直观的用户界面的软件接下来称为prometheusnt.48的设备能够安置48个毛细管。优选地，毛细管通过毛细管力作用填充有样品，因此，毛细管仅简单地浸入到样品中并且放置在仪器中。仪器优选是免维护的并且绝对不包含软管、阀或泵。因为毛细管优选确定为一次性使用，所以不需要进行平衡或清洗。对于热去折叠实验而言，不需要实验开发或繁琐的样品制备。将毛细管简单地浸入到蛋白质溶液中以进行填充并且通过所述毛细管装载毛细管载体。以高的速度执行检测扫描来确定最佳的激发设定和检测设定。然后，简单地设定温度斜坡并且开始实验。通过蛋白质与令人感兴趣的溶液混合的方式，可简单地执行缓冲剂筛选和制剂筛选。毛细管填充装置是可供使用的，以便极快地从微量滴定板中填充毛细管。在实验进行期间，能够方便地输入样品标记。对于化学去折叠实验而言，将不同浓度的变性剂与令人感兴趣的蛋白质混合并且被培养以进行平衡。样品被填充到毛细管中并且随后通过prometheusnt.48分析。扫描具有48个样品的化学变性序列例如仅持续7秒。纳米差示扫描荧光分析法(nanodsf)是关于差示扫描荧光分析法的一种先进的方法，以便在抗体工程、膜蛋白研究、制剂和质量控制中应用时借助固有的色氨酸荧光以超高的分辨率测量蛋白质稳定性。借助本发明的设备可使用nanodsf技术，所述nanodsf技术是在蛋白质工程、制剂开发和质量控制中应用时简单、快速且准确分析蛋白质折叠和蛋白质稳定性的选择。通过追踪氨酸的荧光的变化的方式，可以真正无标记的方式评估化学稳定性和热稳定性。此外，优选的双uv技术实现即时荧光检测，这引起不可超越的扫描速度和数据点密度进而引起去折叠曲线的超高的分辨率，由此甚至能够检测最小的去折叠信号。因为此外不需要二级报告荧光基团，所以蛋白质溶液能够与缓冲剂成分无关地并且在优选150mg/ml至仅5μg/ml的最大蛋白质浓度范围上分析，由此可分析去垢剂溶解的膜蛋白以及高度浓缩的抗体制剂。用于量化蛋白质的结构稳定性的广泛使用的方法是热去折叠实验和化学去折叠实验。热去折叠实验使用不断升高的温度，以便监控蛋白质构象随着时间推移的变化，而化学去折叠实验使用缓冲剂添加剂、常用的离散剂，例如尿素的浓度梯度，以便使蛋白质以不同的程度去折叠。在许多蛋白质中，在窄的温度范围上引起热去折叠。从折叠到去折叠的转变的中点，称作“熔化温度”或“tm”，所述中点用作为度量蛋白质稳定性的尺度。热去折叠实验在蛋白质工程、制剂开发和筛选方法中是尤其流行的，因为借助所述热去折叠实验能够快速地同时评估大量样品。可从化学变性实验中获得类似的去折叠曲线，除热去折叠实验之外，所述化学变性实验能够提供在蛋白质折叠和蛋白质去折叠时关于热动力学参数和平衡的信息。蛋白质中的色氨酸的荧光强烈地与其周围环境相关。通常，蛋白质结构的变化不仅影响色氨酸荧光的强度而且影响其发射波长。本发明的设备优选配备有荧光检测器，所述荧光检测器测量在两个不同波长中的，即在330nm和350nm中的荧光强度，由此在去折叠时，所述荧光检测器相对于荧光强度的变化和荧光最大值的移动都是灵敏的。使用蛋白质变性曲线来推导重要的稳定性参数。通常，通过熔化温度tm描述预设的蛋白质的热稳定性，在所述熔化温度中，蛋白质群体的一半去折叠。根据色氨酸荧光强度的变化或根据在330nm和350nm中的色氨酸发射的比值可计算tm，所述比值描述在去折叠时色氨酸发射的移动。通常，350nm/330nm商产生如下数据，所述数据具有在蛋白质去折叠时清楚限定的转变，而借助单波长检测并不总能够推导出tm。由此，所述设备的双波长系统用于灵敏地检测去折叠过程。本发明的设备(例如prometheusnt.48)能够在实验室中用于制剂控制和质量控制。通过宽的浓度范围能够研究具有非常高的浓度的生物制药，所述生物制药通常在制剂中使用。由prometheus设备使用的nanodsf技术尤其适合在抗体工程中应用，因为超高的分辨率实现检测并且分析多次转变和去折叠结果。此外，借助nanodsf可行是的：测量膜蛋白在去垢剂中的稳定性，因为这些方法是真正免标记的并且不需要发荧光的颜料。此外，在下文中探讨一个优选的应用实例。详细地分析蛋白质稳定性是基本理解蛋白质折叠机制和基本理解制药工业中生物制药成功研发的前提。接下来，展示新型仪器prometheusnt.48的成果，prometheusnt.48同时检测多达48个样品的在热去折叠或化学去折叠时固有的蛋白质荧光变化。引言对蛋白质稳定性的估计是基础研究、有效成分研究和药物研发的完整的组成部分[1]。例如，在有效成分研究过程中的初级筛选中，常规地使用靶蛋白在键合到低分子量的配体上时的熔化温度(tm)的移动[2]。附加地，常常监控生物制药的，例如抗体的热稳定性和化学稳定性，以便实现用于大规模生产和长期贮存的最佳条件[3,4]。此外，细致地分析蛋白质的去折叠机制和回折机制能够提供关于蛋白质折叠的热动力学起源的重要认识，这有助于查明退行性疾病如阿尔茨海默病、帕金森或糖尿病的分子基础。蛋白质折叠的无标记的荧光分析的基础在于发荧光的色氨酸的性质。因为色氨酸是疏水性氨基酸，所以大多数存在于蛋白质的疏水性核中，在该处相对于周围的含水溶剂屏蔽。但在去折叠之后，色氨酸是游离的，这改变其光物理学的性质[6]。通过检测色氨酸的荧光强度的变化和其发射峰值的移动能够精确概括蛋白质从折叠到非折叠状态的转变。以这种方式可确定熔化温度(tm)和热动力学性质[7]。接下来，展示在制剂筛选项目中监控蛋白质的热去折叠时prometheusnt.48的成果。仪器prometheusnt.48能够同时测量多达48个样品并且使用高精度毛细管，所述高精度毛细管填充有仅10μl的样品。借助于专门设计用于以最大的灵敏度和速度来监控色氨酸的发射光谱的变化的检测器，达到最高的数据点密度和精确度。α淀粉酶家族的蛋白质被证实适合于分析蛋白质折叠[8]。大多数淀粉酶是非常相似的三级结构，所述三级结构共同具有三个(β/α)桶状结构域和至少一个守恒的ca2+键合位(图12)。图12示出源自猪胰腺的α淀粉酶(ppa，绿色)和源自米曲霉的α淀粉酶(taka，蓝色)的结构。红色的球体表示ca2+离子。但是，它们同时显示出熔化温度的极宽的范围(从40℃至110℃)，这使得它们成为关于蛋白质热稳定性决定因素的基础研究的完美的候选者[9]。除了它们用于医学的基础研究的价值之外，淀粉酶在商业上也在由乙醇制糖的大规模生产中使用。在当前的实例中，研究源自哺乳动物的α淀粉酶(源自猪胰腺的α淀粉酶，ppa)和源自菌类的α淀粉酶(源自米曲霉的α淀粉酶，taka)的热去折叠。概括钙离子对蛋白质构象的稳定作用，并且紧接着执行具有不同添加剂的制剂筛选，所述添加剂以不同程度改进热稳定性。仪器prometheusnt.48通过检测发射波长在330nm和350nm时的荧光监控蛋白质在去折叠时的固有的色氨酸荧光的移动。为了确定蛋白质熔点(tm，在tm中一半蛋白质折叠而另一半去折叠)，在这两个通道中的一个能够使用荧光变化，或者替选地能够绘制荧光强度的比值(f330/f350-商)。最后提到的途径对于大多数蛋白质是优选的，因为荧光商监控色氨酸荧光强度的变化和荧光的发射最大值朝向较高的波长的移动(“红移”)或朝向较低的波长的移动(“蓝移”)这两者。ppa和taka的热去折叠以1℃/分钟的加热速度执行，这产生10个点/℃的数据点密度，所述数据点密度实现准确地确定蛋白质去折叠的开始以及实现通过数学模型准确地匹配从折叠至去折叠的转变。图13示出在热去折叠时ppa和taka的色氨酸荧光的变化。尤其对于taka而言，这两个波长的原始荧光数据显示出从折叠到去折叠的清楚的转变(图13a，左)，所述转变能够直接用于tm分析。而根据ppa的原始数据这种转变是不明显的(图13b，右)。此外，ppa具有色氨酸荧光的朝向较低的波长的扩展更小的移动(蓝移)，而taka显示出通常的去折叠轮廓，所述去折叠轮廓具有色氨酸荧光的朝向较高的波长的移动(红移)。如果将这两种蛋白质的f330/f350荧光商作为温度的函数来绘制，那么产生清楚的熔化曲线，所述熔化曲线能够用于分析淀粉酶同工酶的相应的熔化温度。熔化温度的确定能够借助不同的方法实现：对于中位数分析，首先限定下基线和上基线，并且插入中位线。在根据实验的曲线和中位线之间的交叉点被限定为tm(图13a和图13b，中间)。替选的途径是，确定吸光度信号的一阶导数的最大值。借助该方法避免略主观地确定基线值(图13a和图13b，右边)，并且此外实现确定更多个熔点，例如关于抗体去折叠或对于复杂的多结构域蛋白质而言来确定。最重要的是，从一阶导数的分析中，图14b中的表中的结果的标准偏差位于拟合误差的范围中，这展示出结果的最大可再现性。由此，可使用仪器prometheusnt.48，以最小的样品耗费和时间耗费准确地确定tm值。从结果中得知：借助ppa和taka的热去折叠实验的可再现性和精确度是非常高的(图14a和图14b)。所获得的tm值与在文献中引用的值非常相似[9]。淀粉酶热稳定性的ca2+相关性在第二组实验中，目的在于：概括ca2+离子对这两种α淀粉酶同工酶的稳定作用。已经证实：在从对于源自交替单胞菌的淀粉酶实际上完全没有作用直至对于源自地衣芽孢杆菌的淀粉酶而言tm增加了50℃的范围中，ca2+离子对于不同的淀粉酶同工酶的提高的tm值是必需的[9]。为了研究ca2+离子对ppa稳定性和taka稳定性的作用，这两种蛋白质在具有5mm的edta的缓冲剂中培养，以便在热去折叠实验之前30分钟移除键合的ca2+。正如所预期的那样，通过edta移除ca2+离子会导致这两种淀粉酶同工酶的tm明显增高(图15)。δtm对于ppa(-16.6℃)与对于taka(-12℃)相比是更显著的，这与先前公开的结果(ppa-17℃，taka-14℃)[10,11]良好地关联。缓冲剂添加剂对淀粉酶热稳定性的影响根据改进蛋白质稳定性的缓冲剂条件和添加剂的筛选，也称为制剂筛选，对于抗体和其他生物制药的最大储存稳定性是至关重要的。借助prometheusnt.48测试不同缓冲剂添加剂的作用，对于所述作用已经显示出：所述缓冲剂添加剂，也就是说，ppa和taka的浓度在10％至40％(重量/体积)的范围中的甘油、蔗糖、海藻糖和山梨醇提高蛋白质稳定性。针对每个淀粉酶同工酶的16个不同的缓冲剂条件的制剂筛选在唯一的运行中以20℃至90℃的温度范围和1℃/min的加热速度来执行。在大约70分钟内以400μl的总样品消耗(对于每个缓冲剂条件而言10μl加上对于没有添加剂的每个同工酶而言的4个对照实验)和刚好80μg的总蛋白量进行测量。色氨酸荧光商的绘图明确地显示出：每个添加剂与浓度相关地提高ppa和taka的tm。对于ppa而言，海藻糖在30％的浓度中已经最有效(+12℃)，而甘油是完全无效的并且在40％的浓度下将tm升高了仅7.5℃(图16a和图16b)。对于taka而言，证实在tm升高时添加40％的蔗糖最有效的(+12℃)，而甘油和海藻糖显示出最小的作用(+7.5℃或+8℃)(图17a和图17b)。这些结果与先前的研究良好地一致，所述先前的研究探讨添加剂对芽孢杆菌α淀粉酶的热去折叠的影响[12]。结论在这些案例研究中，展示在筛选应用中在确定两个α淀粉酶同工酶的热去折叠性能时仪器prometheusnt.48的成果。通过在两个所限定的波长中检测色氨酸荧光的变化能够确定不同条件下的淀粉酶蛋白的tm值。全部结果显示出与所公开的值的良好的一致性。但是与使用标准荧光计的方法相比，最重要的是：借助prometheusnt.48显著降低用于执行实验的样品消耗和时间耗费。仪器的毛细管形式实现实验的灵活的设计方案，其中同时测量在1至48之间的任意数量的样品。重要的是：使用prometheus毛细管与使用高性能石英比色皿相比提供uv荧光检测的更高的精确度，还有低的样品消耗、高的生产率和大的多样性的优点。此外，基于毛细管的方法措施防止交叉污染，并且不需要繁琐并且费时间的清洁步骤。此外，高的扫描速度进而高的数据密度通过数学上的自适应算法实现对熔化曲线的鲁棒分析并且此外实现对开始去折叠进行精确的确定。附加地，与常规地用来监控热去折叠的其他方法，例如差示扫描荧光分析法(dsf)或热荧光测定相比，直接检测色氨酸荧光以监控蛋白质去折叠具有更多的有效作用。这些实验使用外部的荧光基团，所述荧光基团键合到蛋白质的疏水位点上，所述疏水位点通常藏于蛋白质的核中。在去折叠时，这些位点露出，并且积聚荧光基团，这导致增加荧光。当然，这些实验不适用于详细地分析折叠热动力学，因为所述实验由于与蛋白质直接的相互作用而干扰折叠-去折叠平衡。此外，外部的荧光基团与一些缓冲剂(在下文中例如是去垢剂)或蛋白质类型，例如膜蛋白不兼容。并且最后，虽然dsf常规地在有效成分研究过程中的初级筛选中应用，但是外部的荧光基团能够与化合物相互作用或锁住键合位点并且产生假阴性结果以及假阳性结果。除了其在同时监控大量样品的热去折叠时的能力之外，仪器prometheusnt.48也能够用于：极快地分析蛋白质的化学变性。总而言之，结果显示出：仪器prometheusnt.48非常好地适合于在学术领域和工业领域中快速、精确并且成本低地表征蛋白质稳定性。由于其灵活性和速度，所述仪器prometheusnt.48成为对于大量不同的实验方法的宝贵的工具，从全面地表征蛋白质折叠直至筛选项目，所述方法都具有高的处理能力。材料和方法样品制备猪的α淀粉酶(源自猪胰腺的α淀粉酶，ppa，罗氏制药)和源自米曲霉的α淀粉酶(taka，西格玛)在30mm的羟乙基哌嗪乙磺酸、50mm的nacl、2mm的cacl2中，在ph7.4时以10mg/ml的浓度溶解。在热去折叠实验中最终浓度为10μm。为了移除硫酸铵或其他污染物的残留痕量，借助缓冲剂交换-离心柱(nanotempertechnologies)执行缓冲剂交换。为了确定α淀粉酶稳定性的ca2+相关性，对没有cacl2的、但具有5mm的edta的缓冲剂执行第二次缓冲剂交换。对于制剂筛选而言，蛋白质被转移到ph5.9的20mm的柠檬酸钠缓冲剂中，所述柠檬酸钠缓冲剂具有相应浓度的蔗糖、山梨醇、海藻糖或甘油。热去折叠实验对于热去折叠实验而言，蛋白质被稀释到10μm的最终浓度上。针对每个条件给每个毛细管准备10μl的样品。样品被添到uv毛细管(nanotempertechnologies)中，并且实验借助prometheusnt.48执行。温度梯度在20℃至90℃的范围中被设定为1℃/min的增加率。通过检测色氨酸荧光在发射波长为330nm和350nm时与温度相关的变化，测量蛋白质去折叠。数据分析通过检测荧光商(f330/f350)的一阶导数的最大值确定熔化温度。为此，计算转变区域的8阶多项式匹配。紧接着，形成所述匹配的一阶导数，并且确定(在tm中的)峰位。图13示出对taka熔化曲线和ppa熔化曲线的分析。(a)为在taka的热去折叠时色氨酸荧光的衰变的绘图(左)。从折叠状态到去折叠状态的转变已经可以在发射波长为330nm和350nm时的荧光原始数据中观察到。相邻图片展示prometheusnt.48的高的数据点密度。为了确定tm，能够应用两种方法。在中位数分析(中间)中，限定在上方基线和下方基线之间的中位线。其具有实验数据的横截面代表tm。替选地，实验数据能够与多项式函数匹配。其一阶导数示出在对应于tm的最大斜度的点处的峰值(右)。(b)是对ppa的tm的等效分析。应注意的是：与taka相反，从折叠的蛋白质到去折叠的蛋白质的转变在荧光原始数据(左边)中不可见，而tm可根据所绘制的荧光商(右)毫无问题地确定。图14示出prometheusnt.48的去折叠数据的精确度和可再现性。(a)代表分别独立测定10次的ppa或taka的熔化曲线的叠加图。(b)针对两种蛋白质的tm确定示出实验间的标准偏差小(≤0.2℃)并且示出与所公开的结果的良好的关联[9]。图15示出ca2+对淀粉酶稳定性的影响。通过移除ca2+离子，引起这两种淀粉酶同工酶的显著地不稳定，参见tm朝向较低的值的移动。图16示出ppa的制剂筛选。为了确定ppa的提高的热稳定性的最佳条件，监控所述ppa在16个不同的添加剂条件下的热去折叠。在针对每个添加剂绘制荧光商时，可以看到tm朝向较高的值的明显的移动。通过在不同条件下量化tm，显示出：添加30％的海藻糖最有效，而甘油的作用最弱。图17示出taka的制剂筛选。为了确定taka的提高的热稳定性的最佳条件，监控所述taka在16个不同的添加剂条件下的热去折叠。在针对每个添加剂绘制荧光商时，可以看到tm朝向较高的值的明显的移动。通过在不同条件下量化tm，显示出：添加40％的蔗糖最有效，而甘油和海藻糖的作用最弱。文献描述根据本发明的设备或根据本发明的系统的一个优选的实施例，其在下文中也再次称为具有nanodsf技术的prometheusnt.48。nanotempertechnologies以prometheus系列提供nanodsf技术，也就是说，所述方法是在蛋白质工程、制剂开发和质量控制中应用时简单、快速并且准确分析蛋白质去折叠和蛋白质稳定性的选择。nanodsf的优选的有效作用：●获益于天然的dsf-不依赖颜料、缓冲剂并且去垢剂●观察到多次转变-由于高的分辨率●更快获得结果-以较小的样品量操作●在5μg/ml至150mg/ml的宽的浓度范围中测量nanodsf是基于检测氨基酸色氨酸的固有荧光的最小变化进行的差示扫描荧光分析法的一种先进的技术。在蛋白质中色氨酸的荧光与其周围环境强烈地相关。通过追踪氨基酸色氨酸的荧光的变化，可以真正无标记的方式评估化学稳定性和热稳定性。因为此外不需要二级报告荧光基团，所以蛋白质溶液能够与缓冲剂成分不相关地并且在150mg/ml直至仅5μg/ml的最大的蛋白质浓度范围上分析，由此可分析去垢剂所溶解的膜蛋白以及高度浓缩的抗体制剂。nanotemper的双uv技术实现即时荧光检测，这引起不可超越的扫描速度和数据点密度进而引起去折叠曲线的超高的分辨率，由此甚至能够检测最小的去折叠信号。在下面的表格中总结优选的技术特征：prometheusnt.48每次测量运行的样品48个样品荧光检测330nm/350nm需要标记无标记，无颜料荧光分子的浓度5μg/ml至>150mg/ml分子量范围(da)101-107每次测量的体积10μl温度控制4℃-98℃加热速度0.1℃/min-10℃/min生物物理学参数变性中点tm和cm需要色氨酸荧光是在去垢剂中测量是用于实验和分析的时间分钟至小时需要固定否需要维护否为了推导重要的稳定性参数，使用蛋白质变性曲线。通常，通过熔化温度tm描述预设的蛋白质的热稳定性，其中蛋白质群体的一半去折叠。根据色氨酸荧光强度的变化或根据在330nm和350nm中色氨酸发射的比值，可计算tm，所述比值描述在去折叠时色氨酸发射的移动。通常，350nm/330nm商得出如下数据，所述数据具有在蛋白质去折叠时明确限定的转变，而借助单波长检测并非总是能够推导出tm。由此，prometheusnt.48的双波长系统提供了对去折叠过程的灵敏的检测。当在上文中或者接下来这些表述、特征、数值或范围结合例如为“大约，大概，在……左右，基本上，一般而言，至少，最少”等的表述提及时，本发明同样包括准确的或精确的表述、特征、数值或范围等(也就是说，“大约3”同样应当包括“3”，或“基本上径向的”也应当包括“径向的”)。此外，术语“或”还表示“和/或”。当前第1页12