微量量热和等温滴定是两种不同的生物物理技术,但它们常常被集成在同一台仪器中,或者由同一公司在不同产品线上提供,在讨论品牌时,我们通常会同时涵盖这两种技术的领先者。

核心技术简介
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等温滴定量热法:
- 原理:在恒定温度下,通过向样品池中滴定加入配体/底物,精确测量整个滴定过程中产生的微小热量变化,它直接测量结合过程中的焓变(ΔH),通过计算可以得到结合常数(Ka)、化学计量数、熵变(ΔS)等热力学参数。
- 核心价值:无需标记、提供完整的热力学信息、样品消耗量少。
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微量热泳:
- 原理:在温度梯度的作用下,分子在溶液中会向低温或高温方向移动(热泳现象),通过荧光标记样品,可以测量分子的迁移率,从而分析分子间的相互作用(如结合、解离、构象变化)。
- 核心价值:样品消耗量极低(通常只需几微升)、对缓冲液条件要求宽松、可测量弱结合(μM-mM级别)和多价相互作用。
主流品牌及其产品线
以下是市场上最主流和知名的品牌,它们各自在ITC和MST领域占据重要地位。
Malvern Panalytical (马尔文帕纳科)
- 简介:科学仪器领域的巨头,产品线非常广泛,在粒度、流变、化学等领域是领导者,其ITC产品线源于经典的MicroCal品牌。
- 核心技术产品:
- ITC产品: PEAQ-ITC
- 特点:目前市场上的主流ITC设备,它采用了“功率补偿”原理,而非传统的“滴定热”原理,这使得基线更稳定、信号响应更快、数据质量更高。
- 优势:自动化程度高(自动滴定、自动清洗)、样品消耗量相对较少(约200 μL)、软件功能强大、数据处理成熟可靠,是药物研发、生物化学基础研究的首选之一。
- MST产品: Monolith NT. Series
- 特点:MST技术的开创者和领导者,其仪器以“毛细管”技术为核心,实现了在毛细管内建立温度梯度,极大地减少了样品消耗和背景噪音。
- 优势:样品需求量极低(低至4 μL)、速度快(一个实验通常15-30分钟)、对缓冲液兼容性好(无需去盐或透析)、可测量多种相互作用(蛋白-蛋白、蛋白-小分子、核酸-配体等)。
- ITC产品: PEAQ-ITC
- 全能型选手,在ITC和MST领域都有顶级产品,是大多数大型药企和顶尖高校实验室的首选。
TA Instruments (TA仪器)
- 简介:专注于热分析和流变学的世界领导者,其DSC(差示扫描量热仪)和AR(流变仪)是行业标准。
- 核心技术产品:
- ITC产品: Affinity ITC
- 特点:TA仪器在2025年推出的新一代ITC系统,旨在与Malvern PEAQ-ITC直接竞争。
- 优势:同样采用功率补偿技术,具有高灵敏度、快速响应和稳定基线,其设计更注重用户体验和易用性,软件界面直观,自动化流程完善,TA强大的技术支持和全球服务网络是其重要优势。
- MST产品: TA仪器目前没有自己的MST产品线,如果用户需要MST技术,通常需要选择其他品牌(如NanoTemper)。
- ITC产品: Affinity ITC
- ITC领域的强力挑战者,凭借其在热分析领域的深厚积累和技术实力,Affinity ITC迅速获得了市场认可,是Malvern PEAQ-ITC强有力的竞争对手。
NanoTemper Technologies (纳诺泰谱)
- 简介:一家专注于生物物理相互作用分析的德国高科技公司,以其创新的MST技术而闻名于世。
- 核心技术产品:
- MST产品: Monolith NT. Series (与Malvern合作)
- 特点:如前所述,NanoTemper是MST技术的发明者,虽然Malvern负责全球销售和市场,但核心技术源自NanoTemper。
- 优势:样品量少、速度快、应用范围广,特别适合筛选和表征那些传统方法(如ITC)难以测量的弱相互作用和大分子复合物。
- DSF产品: Prometheus PANTHER
- 特点:NanoTemper的另一项核心技术是“差示扫描荧光法”(DSF),也称为“热位移测定法”,通过监测蛋白质在受热过程中荧光染料的变化来确定其熔解温度(Tm),该技术可以快速筛选蛋白质稳定剂、研究蛋白质稳定性。
- 优势:通量极高(一次可测96或384个样品)、样品量极少(2-5 μL)、速度快。
- MST产品: Monolith NT. Series (与Malvern合作)
- MST和DSF领域的绝对领导者,如果您的核心需求是MST或高通量蛋白稳定性筛选,NanoTemper是首选。
Calorimetry Sciences Corporation (CSC)
- 简介:一家老牌的、专注于量热技术的美国公司,以其高精度的微量量热仪而著称。
- 核心技术产品:
- VP-ITC (已停产,但仍有市场)
- 特点:曾是ITC领域的“金标准”,采用经典的“滴定热”原理,以其无与伦比的稳定性和数据质量而闻名,虽然已被PEAQ-ITC等新一代产品取代,但许多老牌实验室仍在使用。
- 产品: Nano-ITC
- 特点:CSC推出的新一代ITC,专门针对样品量极其珍贵的实验设计。
- 优势:样品池体积极小(约190 μL),样品总消耗量可低至40-50 μL,非常适合昂贵的蛋白或稀有样品,其精度和可靠性继承了VP-ITC的优良血统。
- VP-ITC (已停产,但仍有市场)
- 小体积、高精度ITC的专家,当您的样品量是最大限制因素时,CSC的Nano-ITC是绝佳选择。
品牌对比总结表
| 品牌 | 核心技术 | 代表产品 | 主要优势 | 典型应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| Malvern Panalytical | ITC, MST | PEAQ-ITC, Monolith NT. Series | 全能型,ITC和MST均为顶级,自动化高,数据可靠 | 药物研发、基础生物化学研究、抗体-抗原相互作用 |
| TA Instruments | ITC, DSC, Rheology | Affinity ITC | 强大的热分析背景,ITC性能优异,技术支持强大 | 需要结合热分析(DSC)和相互作用的综合研究 |
| NanoTemper | MST, DSF | Monolith NT. Series, Prometheus PANTHER | MST技术开创者,样品量极少,速度快,通量高(DSF) | 弱相互作用筛选、大分子复合物、高通量稳定性筛选 |
| CSC | ITC | Nano-ITC | 样品消耗量极低,精度高,技术成熟 | 样品极其珍贵或稀有的研究项目 |
如何选择?
选择哪个品牌和型号的仪器,取决于您的具体研究需求和预算:

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研究目标是什么?
- 需要完整的热力学参数(Ka, ΔH, ΔS):首选 ITC (Malvern PEAQ-ITC 或 TA Affinity ITC)。
- 样品量非常少,或者想快速筛选大量相互作用:首选 MST (Malvern/NanoTemper Monolith)。
- 需要高通量筛选蛋白稳定剂:首选 DSF (NanoTemper Prometheus)。
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样品情况如何?
- 样品充足且纯度高:PEAQ-ITC 或 Affinity ITC 是理想选择。
- 样品非常珍贵(毫克级甚至微克级):CSC Nano-ITC 或 NanoTemper MST 是不二之选。
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预算和实验室条件?
- 预算充足,希望一步到位:Malvern Panalytical 提供了最全面的解决方案。
- 希望获得强大的本地化技术支持:TA Instruments 在全球的服务网络非常完善。
- 预算有限,但需要MST:NanoTemper 是专注于此领域的专家。
最终建议:
- 对于大多数常规的蛋白质-小分子、蛋白质-蛋白质相互作用研究,**Malvern PEAQ
