Приложения на ултразвука при вируса на маймунската шарка

Ултразвуковата обработка е важен метод за изолиране на вируса на маймунската шарка (MPXV) от аналитични проби, за фрагментиране на вирусната ДНК, както и при производството на ваксини срещу маймунска шарка. При подготовката на проби преди диагностика и анализ (PCR, ELISA и др.) ултразвуковата обработка се използва за лизиране на клетките, за да се освободи вирусът на маймунската шарка от вътрешността им и / или да се фрагментира ДНК. При производството на ваксини приложенията обхващат подготовка на вирусни частици / ДНК, капсулиране в носители на лекарствени вещества и формулиране на инокулуми.
По-долу можете да намерите подробна информация за ултразвуковата подготовка на проби с вируса на маймунската шарка, както и за производството на ваксини срещу MPXV с помощта на ултразвук.

Какво ще намерите на тази страница:

• Ултразвуков лизис за извличане на вируса на маймунската шарка
• Ултразвуково фрагментиране на ДНК на вируса на маймунската шарка
• Приложения на ултразвука при производството на ваксини срещу MPXV

Ултразвуков лизис и фрагментиране на ДНК преди полимеразна верижна реакция (PCR)

Инфекцията с вируса на маймунската шарка се открива чрез тестове за амплификация на нуклеинови киселини (NAAT), използващи полимеразна верижна реакция (PCR) в реално време или конвенционална PCR за откриване на уникални последователности на вирусната ДНК. Пробата (напр. от назофарингеален тампон или кожни биопсии) съдържа вируса в клетки.
За анализа вирусът трябва да бъде освободен от клетките, а вирусната ДНК трябва да бъде фрагментирана за PCR.

Ултразвуков лизис:

Ултразвуковото разрушаване на клетките / лизис е надежден и ефективен метод за изолиране на вируси от клетъчни проби и поради това е предпочитана техника пред химични агенти като лизозим, протеиназа K и различни детергенти, които се използват като алтернатива за постигане на клетъчен лизис и освобождаване на ДНК.
Използването на такива химични реагенти обаче изисква продължителна подготовка на пробите в няколко стъпки преди PCR анализа, за да се предотврати инхибирането на PCR реакцията. Тъй като PCR инхибиторите влияят върху ефективността на амплификацията, малки разлики в количеството на неотстранените инхибитори могат да доведат до големи разлики в амплификацията на PCR продукта (Diaco, 1995).
Предимството на ултразвуковата обработка за лизис е, че пълното разрушаване на клетъчните структури и освобождаването на ДНК без необходимост от лизиращи реагенти и продължителна подготовка на пробите са желателни. (вж. Fykse et al., 2003)

Ултразвуково фрагментиране на ДНК:

Ултразвуковото фрагментиране на ДНК е просто и надеждно, тъй като получава ДНК фрагменти с регулируема дължина (базови двойки, bp). С помощта на ултразвук ДНК може ефективно да бъде фрагментирана до целевата дължина. Прецизният контрол на ултразвуковите параметри и усъвършенстваните възможности за охлаждане предотвратяват разграждането на ДНК.
Прочетете повече за ултразвуковото фрагментиране на ДНК!

Приложения на ултразвука при ваксината срещу вируса на маймунската шарка

Ваксините, използвани срещу вируса на маймунската шарка, понастоящем са ваксини с живи вируси. Новоразработените ваксини биха могли да използват други платформи, например базирани на ДНК… Понастоящем съдържа модифициран вирус Vaccinia Ankara, атенюиран, нерепликиращ се ортопоксвирус. Съдържа също Tris (трис-аминометан) и натриев хлорид. Ваксината може да съдържа и малки количества ДНК и протеин от фибробластните клетки на пилешки ембриони, които се използват за култивиране на ваксиналния вирус, бензоназа и антибиотични съединения като гентамицин и ципрофлоксацин.

Ултразвуковата хомогенизация се използва при производството на ваксини с живи атенюирани вируси, ДНК ваксини, многовалентни ДНК коктейли, иРНК ваксини, ваксини с рекомбинантни протеини, ваксини с вирусоподобни частици и др.

Можете да намерите по-задълбочена информация за приложенията на ултразвука за подобрено производство на ваксини!

Протокол за ултразвуково изолиране на вируса на маймунската шарка

Изследователският екип на Stittelaar (2005) използва ултразвуков лизис за освобождаване на вируса на маймунската шарка от клетъчната култура на гостоприемника, използвана за култивирането му, както и от клетки, получени чрез гърлени тампони от заразени примати.

Подготовка на ваксина срещу маймунска шарка:

Вирусите на маймунската шарка са култивирани върху фибробластни клетки от пилешки ембриони, свободни от специфични патогени. След инкубация за 1 до 2 дни вирусно-клетъчната суспензия е събрана чрез един цикъл на замразяване и размразяване, след което е концентрирана чрез центрофугиране. Утайката е ресуспендирана и подложена на няколко цикъла на ултразвукова хомогенизация.

Изолиране на вируса на маймунската шарка от ваксинирани макаци:

Пробите са замразени и размразени три пъти и обработени с ултразвук в ултразвуков CupHorn. Две разреждания (1:10 и 1:100) в транспортна среда с добавен 1% фетален говежди серум са използвани за инокулиране на монослоеве от клетки Vero в шестямкови плаки. След 1 h инкубация при 37°C инокулумите са отстранени и заменени с хранителна среда с добавен 1% фетален говежди серум. Монослоевете са култивирани за 5 дни при 37°C и оцветени с разтвор на кристалвиолет.
(вж. Stittelaar et al., 2005)

Ултразвукови устройства за анализ на вируси и производство на ваксини

Широкото продуктово портфолио на Hielscher Ultrasonics предлага идеалното ултразвуково устройство за изследователски и аналитични лаборатории, както и за промишлено производство на ваксини.
Hielscher Ultrasonics е специализирана в проектирането, производството и дистрибуцията на високопроизводителни ултразвукови устройства и соно-биореактори за използване в изследователски и аналитични лаборатории, както и за внедряване в промишленото производство на ваксини (напр. ваксини, активни фармацевтични съставки).
Ултразвуковата обработка може да се прилага в отворени съдове, затворени реактори с непрекъснато разбъркване и реактори с непрекъснат проток. Всички части на ултразвуковите системи, които влизат в контакт с течната среда, са изработени от неръждаема стомана, титан или стъкло. Частите, които могат да се автоклавират, и санитарните фитинги осигуряват производство при условия, отговарящи на фармацевтичните изисквания.
Автоматично записване на данни: Интелигентен софтуер автоматично записва параметрите на процеса на ултразвукова обработка върху вградената SD карта с памет. Прецизният контрол на всички параметри на процеса осигурява възпроизводимостта, стандартизацията на производството, и улеснява спазването на стандартите за безопасност на фармацевтичните продукти.
Ултразвуковите процесори на Hielscher Ultrasonics са изключително надеждни и могат да бъдат прецизно управлявани. Всички промишлени ултразвукови устройства могат да се настройват така, че да осигуряват пълния диапазон от по-ниски до много високи амплитуди. Здравината на ултразвуковите системи на Hielscher позволява работа 24/7 при голямо натоварване и в среда с високи изисквания.

Таблицата по-долу дава представа за приблизителния капацитет за обработка на нашите ултразвукови устройства: