Affinity ITC 等溫滴定熱量儀
Affinity ITC (Isothermal titration calorimetry) 是 TA Instruments 專為生命科學與藥物研發領域設計的高性能等溫滴定熱量儀，此儀器核心搭載 AccuShot™ 技術，能將滴定液準確輸送至最佳位置以優化混合效果 ；並結合專利的 FlexSpin™ 技術，透過創新的低速攪拌提供極高的測量靈敏度，同時保護脆弱的生物分子結構 。作為一種無標記 (Label-free) 且無需固定化的直接分析工具，Affinity ITC 能精確捕捉分子結合時的微量熱量變化，應用於藥物發現與驗證、蛋白交互作用表徵、酵素動力學等分析。此外，自動化版本（ITC Auto）整合了 96 孔控溫自動進樣器與智慧硬體定位技術，消除了人為操作誤差，確保高通量實驗的重複性與數據精準度 。
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儀器特徵
等溫滴定熱量計 (ITC) 的分析原理
ITC 是一種無標記 (Label-free) 的直接測量技術，其核心在於定量大分子相互結合時所釋放或吸收的微量熱量 。
功率補償原理 (Power Compensation Principle)
雙池設計：儀器內部設有一個樣品池（Sample Cell）與一個匹配的參考池（Reference Cell），兩者皆維持在完全相同的恆定溫度。
主動控溫與偵測：系統利用固態半導體熱電元件（TED），隨時監測兩池之間的溫差其控制目標是即時調整加熱器功率，使兩池的溫差始終保持為零。
核心特徵
AccuShot™ 滴定：精準輸送至最佳位置，優化混合效果。
FlexSpin™ 攪拌：專利低速設計，兼顧混合效率與最高靈敏度
智慧定位：精密控制注射，確保動作準確可靠。
主動控溫：主動加熱與冷卻，維持真實、穩定的等溫環境。
樣品體積選擇：提供 1 mL 標準體積或 190 μL 低體積配置。
全自動化清洗：自選清洗程序，徹底消除運行間的交叉污染。
高通量樣品處理：產業驗證的控溫液體處理，支援後續升級加購。
強大分析軟體：內建 ITCRun 與 NanoAnalyze，一站式搞定優化、擬合、批次處理、繪圖和資料匯出 。
ITC 是一種無標記 (Label-free) 的直接測量技術，其核心在於定量大分子相互結合時所釋放或吸收的微量熱量 。
功率補償原理 (Power Compensation Principle)
雙池設計：儀器內部設有一個樣品池（Sample Cell）與一個匹配的參考池（Reference Cell），兩者皆維持在完全相同的恆定溫度。
主動控溫與偵測：系統利用固態半導體熱電元件（TED），隨時監測兩池之間的溫差其控制目標是即時調整加熱器功率，使兩池的溫差始終保持為零。
核心特徵
AccuShot™ 滴定：精準輸送至最佳位置，優化混合效果。
FlexSpin™ 攪拌：專利低速設計，兼顧混合效率與最高靈敏度
智慧定位：精密控制注射，確保動作準確可靠。
主動控溫：主動加熱與冷卻，維持真實、穩定的等溫環境。
樣品體積選擇：提供 1 mL 標準體積或 190 μL 低體積配置。
全自動化清洗：自選清洗程序，徹底消除運行間的交叉污染。
高通量樣品處理：產業驗證的控溫液體處理，支援後續升級加購。
強大分析軟體：內建 ITCRun 與 NanoAnalyze，一站式搞定優化、擬合、批次處理、繪圖和資料匯出 。
效能展示
無與倫比的樣品再現性
Affinity ITC Auto 憑藉更高的靈敏度與可靠性，進一步提升了樣品再現性 。附圖展示了在每次滴定之間進行完整清洗程序後，連續進行 12 次滴定（RNAse-2'CMP）的優異再現性結果（數據圖線已進行偏移處理以便於視覺化呈現）。
蛋白質的交互作用 Protein Interactions
當兩種蛋白質相互作用並結合時，蛋白質的構象變化以及結合位點附近的溶劑重排，會導致熱量的吸收或產生 。透過 ITC 對此反應熱進行定量，提供結合相互作用的完整熱力學描述、結合化學計量數（結合比例）以及結合常數 。 本圖包含使用 Nano ITC 將豬胰蛋白酶（porcine pancreatic trypsin）滴定至大豆胰蛋白酶抑制劑（soybean trypsin inhibitor）中的滴定數據 。在系統溫度維持於 25 °C 的情況下，將 20 次、每次 5 µL 的配體分次滴定至樣品池中 。 上圖：每次將蛋白質加入抑制劑後所產生的訊號（熱量） 。 下圖：整個實驗過程中熱量的積分；將每個峰值所含的微焦耳數（µJ）對應滴定物與抑制劑的莫耳比（mole ratio）進行繪圖。
蛋白質的交互作用 Protein Interactions
技術應用
1. 小分子小藥研發與先導化合物優化 (Small Molecule Drug Discovery)
主要應用： 命中物篩選（Hit Selection）、先導化合物優化（Hit-to-lead Development）與藥物特異性評估。
2. 生物大分子製藥與品質控制 (Biologics & Quality Control)
主要應用： 抗體與抗原結合表徵、抗體藥物批次一致性檢測、蛋白質同源二聚體解離研究。
3. 基因治療與新型遞送系統 (Gene Therapy & LNPs)
主要應用： 腺相關病毒（AAV）與脂質奈米顆粒（LNP）載體表徵、核酸複合物結合評估。
4. 生物化學與酵素工程分析 (Biochemistry & Enzyme Engineering)
主要應用： 酵素動力學參數分析（Michaelis-Menten 參數）、酵素抑制劑或激活劑效能評估。
5. 界面活性劑與化工配方工程 (Chemical & Surfactant Engineering)
主要應用： 臨界膠束濃度（CMC）測定、膠束或微脂體（Liposome）行為表徵。
主要應用： 命中物篩選（Hit Selection）、先導化合物優化（Hit-to-lead Development）與藥物特異性評估。
2. 生物大分子製藥與品質控制 (Biologics & Quality Control)
主要應用： 抗體與抗原結合表徵、抗體藥物批次一致性檢測、蛋白質同源二聚體解離研究。
3. 基因治療與新型遞送系統 (Gene Therapy & LNPs)
主要應用： 腺相關病毒（AAV）與脂質奈米顆粒（LNP）載體表徵、核酸複合物結合評估。
4. 生物化學與酵素工程分析 (Biochemistry & Enzyme Engineering)
主要應用： 酵素動力學參數分析（Michaelis-Menten 參數）、酵素抑制劑或激活劑效能評估。
5. 界面活性劑與化工配方工程 (Chemical & Surfactant Engineering)
主要應用： 臨界膠束濃度（CMC）測定、膠束或微脂體（Liposome）行為表徵。
規格
| Affinity ITC and ITC Auto Specifications | Standard Volume | Low Volume |
|---|---|---|
| Cell Geometry | Fixed Cylindrical | Fixed Cylindrical |
| Cell Composition | 24 K Gold | 24 K Gold/Hastelloy |
| Active Cell Volume | 1.0 mL | 190 µL |
| Operating Temperature Range | 2 °C to 80 °C | 2 °C to 80 °C |
| Minimum Detectable Heat | 0.1 µJ | 0.05 µJ / 0.1 µJ |
| Maximum Measureable Heat | 5,000 µJ | 5,000 µJ |
| Low Noise Level | 0.004 µW | 0.0016 µW |
| Baseline Stability | 0.02 µW/hr | 0.02 µW/hr |
| Temperature Stability | 50 µ °C at 25 °C | 10 µ °C at 25 °C |
| Temperature Control | Active heating & cooling | Active heating & cooling |
| Response Time | 13 sec | 4.4 sec / 7 sec |
| Injection Syringe Volume | up to 250 µL | up to 250 µL |
| Injection Volume Precision | 0.01 µL | 0.01 µL |
| Stirring Speed Range | 0 to 200 rpm | 0 to 200 rpm |
| Injection Syringe Cleaning/Rinsing | Fully automated | Fully automated |
| Wash/Rinse Solvent Ports | 4 on back of instrument | 4 on back of instrument |
| Automation Specifications | ||
| Full Automation Available | 24 K Gold | 24 K Gold/Hastelloy |
| Autosampler Tray Temperature Range | Ambient to 4 °C | Ambient to 4 °C |
| Sample Capacity | 96 (96-well plate format) | 96 (96-well plate format) |
| Wash/Rinse Solvent Ports | 5 on side of autosampler | 5 on side of autosampler |
