应用案例：蛋白稳定性分析仪PSA-16助力H9N2流感病毒通用疫苗研究

蛋白稳定性分析仪PSA-16（北京佰司特科技有限责任公司）助力中国科学院武汉病毒研究所科研人员成功开发出一种针对H9N2流感病毒的表位优化型纳米颗粒疫苗，并于2025年6月在《ACS Nano》期刊发表了题为“Epitope-Optimized Influenza Hemagglutinin Nanoparticle Vaccine Provides Broad Cross-Reactive Immunity against H9N2 Influenza Virus”的研究论文。

使用PSA-16仪器（北京佰司特科技有限责任公司）评估目标蛋白的热稳定性。样品稀释至约1 mg/mL，取20 μL稀释样品上样至石英玻璃管（Cat# LG-002，北京佰司特科技有限责任公司）。按照制造商说明进行操作。简而言之，以1°C/min的升温速率从30°C线性扫描至100°C，并在330 nm和350 nm波长下测量蛋白荧光强度。热转变中点（Tm）由F350/F330荧光比曲线的斜率确定。每个样品测量三次。使用GraphPad Prism 9软件绘制一阶导数数据。

Epitope-Optimized Influenza Hemagglutinin Nanoparticle Vaccine Provides Broad Cross-Reactive Immunity against H9N2 Influenza Virus

H9N2禽流感病毒（AIV）对全球家禽业构成日益严重的威胁，并持续存在感染人类的风险。疫苗接种是预防和控制H9N2 AIV的关键策略。然而，病毒的持续进化不断挑战免疫保护的效率。因此，开发一种能够引发广谱免疫反应的通用H9N2流感疫苗对于疫情防控至关重要。本研究报道了一种表位优化的纳米颗粒（NPs）疫苗，该疫苗能够引发针对H9N2流感病毒的广泛交叉反应性免疫。利用计算算法Epigraph，我们首先设计了三个具有优化表位的H9血凝素（HA1）球状头部。随后，每个抗原与mi3 NPs结合，并将这三种构建体以等摩尔比例混合，生成Epigraph疫苗。我们将Epigraph疫苗与目前推荐的候选疫苗病毒（CVV）AL/39进行了比较。Epigraph疫苗在小鼠中有效诱导了交叉反应性抗体，并激活了CD4+和CD8+ T细胞免疫反应。此外，该疫苗对多种H9N2毒株的致死性攻击提供了有效保护，并显著降低了小鼠肺部的病毒载量。

H9表位抗原是使用Epigraph疫苗在线设计工具https://www.hiv.lanl.gov/content/sequence/EPIGRAPH/epigraph.html进行设计的，该工具采用了一种高效的基于图的算法，通过将每个连续的抗原表位长度片段（即每个k-mer）视为潜在抗原表位，从而最大化病原体群体的潜在表位覆盖范围。

我们采用T细胞表位优化技术和基于纳米颗粒的递送系统，成功开发了Epigraph疫苗。该疫苗在小鼠模型中引发了广谱抗体反应和强烈的细胞免疫反应，对多种H9N2毒株的致死性攻击提供了有效保护。这些研究结果表明，Epigraph疫苗作为通用H9N2疫苗的候选者具有显著潜力，对H9N2病毒的控制具有重要影响。

差示扫描荧光法（DSF）

使用PSA-16仪器（北京佰司特科技有限责任公司）评估目标蛋白的热稳定性。样品稀释至约1 mg/mL，取20 μL稀释样品上样至石英玻璃管（Cat# LG-002，北京佰司特科技有限责任公司）。按照制造商说明进行操作。简而言之，以1°C/min的升温速率从30°C线性扫描至100°C，并在330 nm和350 nm波长下测量蛋白荧光强度。热转变中点（Tm）由F350/F330荧光比曲线的斜率确定。每个样品测量三次。使用GraphPad Prism 9软件绘制一阶导数数据。

蛋白稳定性分析仪PSA-16

北京佰司特科技有限责任公司于2023年推出了自主研发的第一款国产的蛋白稳定性分析仪PSA-16。

PSA-16的性能和参数达到进口设备的水平，价格却远低于进口产品，弥补了目前国产自主设备在蛋白稳定性研究分析领域的空白。

主要参数★ 测定参数：Tm、Cm、ΔG等；

★ 样品通量：16个；

★ 样品体积：≤20 uL；

★ 浓度范围：0.01-200 mg/ml；

★ 温控范围：15-110度；

★ 变温速度：0.1-15度/分钟；

★ Tm重复性：CV小于1%；

★ 耗材参数：一次性，无需清洗；

★ 八联排设计，适配多通道移液器；

蛋白稳定性分析仪PSA-16基于内源差示扫描荧光（ifDSF）技术，广泛应用于蛋白质稳定性研究、蛋白质类大分子药物（抗体）优化工程、蛋白质类疾病靶点的药物小分子筛选和结合力测定等领域，具有快速、准确、高通量等诸多优点。蛋白质中色氨酸/酪氨酸的荧光性质与它们所处的环境息息相关，因此可以通过检测蛋白内部色氨酸/酪氨酸在加热或者添加变性剂过程中的荧光变化，测定蛋白质的化学和热稳定性。

PSA-16采用紫外双波长检测技术，可精准测定蛋白质去折叠过程中色氨酸和酪氨酸荧光的变化，获得蛋白的Tm值和Cm值等数据；测定时无需额外添加染料，不受缓冲液条件的限制且测试的蛋白质样品浓度范围非常广（10 µg/ml - 250 mg/ml），因此可广泛用于去垢剂环境中的膜蛋白和高浓度抗体制剂的稳定性研究。此外，PSA-16具有非常高的数据采集速度，从而可提供超高分辨率的数据。同时PSA-16一次最多可同时测定16个样品，通量高；每个样品仅需要15 uL，样品用量少，非常适合进行高通量筛选。PSA-16操作简单，使用后无需清洗，几乎无维护成本。

蛋白稳定性分析仪PSA-16应用涵盖植物、生物学、动物科学、动物医学、微生物学、工业发酵、环境科学、农业基础、蛋白质工程等多学科领域。蛋白质是最终决定功能的生物分子，其参与和影响着整个生命活动过程。现代分子生物学、环境科学、动医动科、农业基础等多种学科研究的很多方向都涉及蛋白质功能研究，以及其下游的各种生物物理、生物化学方法分析，提供稳定的蛋白质样品是所有蛋白质研究的先决条件。因此多功能蛋白质稳定性分析系统在各学科的研究中都有基础性意义。

1.    抗体或疫苗制剂、酶制剂的高通量筛选

2.    抗体或疫苗、酶制剂的化学稳定性、长期稳定性评估、等温稳定性研究等

3.    生物仿制药相似性研究（Biosimilar Evaluation）

4.    抗体偶联药物（ADC）研究

5.    多结构域去折叠特性研究

6.    物理和化学条件强制降解研究

7.    蛋白质变复性研究（复性能力、复性动力学等）

8.    膜蛋白去垢剂筛选，膜蛋白结合配体筛选（Thermal Shift Assay）

9.    基于靶标的高通量小分子药物筛选（Thermal Shift Assay）

10.    蛋白纯化条件快速优化等

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类器官串联芯片培养系统—HUMIMIC；类器官灌流式培养和代谢监测系统—IMOLA；

蛋白稳定性分析仪—PSA-16；单分子稳定性分析仪（磁镊力谱测量仪）—HiMT；单分子质量光度计—TwoMP；超高速视频级原子力显微镜—HS-AFM；微流控扩散测量仪—Fluidity One-M；

微纳加工点印仪—NLP2000/DPN5000；台式原子力显微镜—ACST-AFM；全自动半导体式细胞计数仪—SOL COUNT；农药残留定量检测仪—BST-100；