Ultrazvuk ve výzkumu virů
Ultrazvuková lyze a extrakce je spolehlivá a dlouhodobě zavedená metoda dezintegrace buněk a následného uvolnění virů, virových proteinů, DNA a RNA.
Ultrazvuk ve výzkumu koronavirů
Extrakce virů z orgánové tkáně je nezbytným krokem přípravy vzorků před analýzou viru (např. nukleové kyseliny, kapsomer, glykoproteinů). Ultrazvuková homogenizace je rychlá, snadná a reprodukovatelná metoda přípravy vzorků, jako je homogenizace tkání, lyze, dezintegrace buněk, extrakce intracelulárního materiálu a také fragmentace DNA a RNA.
Ultrazvuková příprava vzorků je běžným krokem před řetězovou reakcí polymerů (PCR).
Ultrazvukové aplikace ve výzkumu virů
- lyze buněk za účelem extrakce virů z tkání a buněčných kultur
- dispergace shluků virů
- smykové štěpení / fragmentace DNA a RNA
Ultrazvuk pro výrobu vakcín a formulaci antivirotik
Pro více informací o ultrazvukové výrobě vakcín klikněte zde!
Nanonosiče léčiv
Systémy pro dodávání léčiv v nanoměřítku se úspěšně používají k dopravě farmakologicky účinné látky do buněk, kde může léčivo uplatnit své účinky. Běžnými nanonosiči léčiv jsou nanoemulze, lipozomy, cyklodextrinové komplexy, polymerní nanočástice, anorganické nanočástice a virové vektory.
Ultrazvuková emulgace a dispergace je dobře zavedená technika výroby nanotechnologicky vylepšených formulací, jako jsou nanoemulze, lipozomy, cyklodextrinové komplexy a nanočástice (např. nanočástice typu jádro-obal) nesoucí bioaktivní látky.
Virus
Ultrazvukové procesory pro lyzi buněk a extrakci
Hielscher Ultrasonics nabízí širokou škálu ultrazvukových systémů pro sonikaci velmi malých laboratorních vzorků i pro zpracování velmi velkých objemů v průmyslovém měřítku.
Naše sondové sonikátory jsou k dispozici v různých výkonových rozsazích, abychom vám mohli doporučit ideální zařízení pro vaši aplikaci. Široké spektrum příslušenství, jako jsou sonotrody různých velikostí a tvarů, průtokové cely a reaktory různých velikostí a geometrií a další doplňky, zajišťuje, že si svůj ultrazvukový dezintegrátor buněk můžete nastavit pro nejvyšší efektivitu procesu a uživatelský komfort.
Unikátní ultrazvukovou konstrukcí pro přípravu vzorků je VialTweeter. Hielscher VialTweeter umožňuje sonikaci až 10 zkumavek (např. zkumavek Eppendorf, mikrocentrifugačních zkumavek atd.) současně za stejných procesních podmínek. Intenzivní ultrazvukové vlny se přenášejí stěnami zkumavek, takže nedochází ke křížové kontaminaci ani ke ztrátám vzorku. Přístroj VialTweeter je kompaktní ultrazvukový systém, který lze použít v jakémkoli laboratorním prostředí. Jeho hlavními výhodami jsou přesné řízení procesních parametrů, reprodukovatelnost, současné zpracování několika vzorků za stejných podmínek bez křížové kontaminace a automatický záznam dat na vestavěnou SD kartu. Robustnost ultrazvukových zařízení Hielscher umožňuje nepřetržitý provoz 24/7 při vysokém zatížení a v náročných prostředích.
Výhody sonikátorů Hielscher
Všechny ultrazvukové jednotky Hielscher jsou konstruovány pro provoz 24/7 při plném zatížení. Spolehlivost a robustnost sonikátorů Hielscher zajišťují, že můžete své materiály zpracovávat s vysokou efektivitou a dosáhnout požadovaného výsledku. Naše automatické ladění frekvence zajišťuje nepřetržitý chod při zvolené amplitudě. Lineární škálovatelnost usnadňuje bezrizikový přechod na větší procesní objemy se stejnými výsledky procesu.
Od 200 wattů výše jsou všechny naše ultrazvukové systémy vybaveny barevným dotykovým displejem, digitálním řízením, vestavěnou SD kartou pro automatický záznam dat, připojitelnými teplotními a volitelnými tlakovými senzory a
Následující tabulka poskytuje orientační přehled o přibližné kapacitě zpracování našich sonikátorů:
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | větší | klastr jednotek UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratorního přes pilotní až po průmyslové měřítko.
Literatura a reference
Fakta, která stojí za to znát
Koronavirus
Termín koronavirus zahrnuje celou větev rodokmenu virů, včetně patogenů způsobujících onemocnění SARS (těžký akutní respirační syndrom), MERS (blízkovýchodní respirační syndrom) a mimo jiné několika dalších variant. Hovořit o „koronaviru“ a mít přitom na mysli nebezpečný virový kmen lze přirovnat k tomu, když řekneme „savec“ a myslíme tím „medvěd grizzly“. Je to technicky správně, ale velmi nekonkrétní.
Viry
Virus je malá infekční částice, která ke své replikaci potřebuje hostitelskou buňku. Viry napadají živé buňky organismů – od živočichů a rostlin až po mikroorganismy, včetně bakterií a archeí.
Tvary, velikosti a typy virů
Obecně jsou viry výrazně menší než bakterie. Většina dosud zkoumaných virů má průměr mezi 20 a 300 nanometry. Protože většina virů jsou tak nepatrné částice, optický mikroskop nemá dostatečné zvětšení, aby je zviditelnil. K pozorování a studiu virů jsou zapotřebí rastrovací a transmisní elektronové mikroskopy (SEM, resp. TEM).
Složení virionu
Kompletní virová částice se nazývá virion. Takový virion se skládá z vnitřního jádra tvořeného nukleovou kyselinou, kterou může být buď ribonukleová, nebo deoxyribonukleová kyselina (RNA nebo DNA). Nukleová kyselina je obklopena ochranným vnějším proteinovým obalem nazývaným kapsida. Kapsida je tvořena identickými proteinovými podjednotkami nazývanými kapsomery. Jádro virionu propůjčuje infekčnost, zatímco kapsida dodává viru specificitu. Priony jsou infekční proteinové molekuly, které neobsahují virovou DNA ani RNA.
Obalené vs. neobalené viry
Viry, které mají lipidový obal, se označují jako obalené viry. Takzvaný obal je lipidová vrstva, která obklopuje proteinovou kapsidu. Viry získávají obal z membrány hostitelské buňky během procesu pučení. Příklady obalených virů jsou SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS nebo pravé neštovice.
Neobalené viry tento obal nemají, protože buňku opouštějí tak, že ji lyzují. Některé viry si však mohou vytvořit „kvazi-obal“, který zcela uzavírá virovou kapsidu, ale neobsahuje virové glykoproteiny. Příklady neobalených virů jsou poliovirus, nodavirus, adenovirus a SV40.
Morfologie virů
Rozlišují se čtyři hlavní morfologické typy virů, a to helikální, ikosaedrální, prolátní a obalový. Kromě toho existují takzvané komplexní morfologie virů.
Morfologie viru je definována kapsidou a jejím tvarem. Kapsida je tvořena proteiny kódovanými virovým genomem. Tvar kapsidy je základem morfologického rozlišení. Virově kódované proteinové podjednotky nazývané kapsomery se samy skládají do kapsidy, což obvykle vyžaduje přítomnost virového genomu.
Helikální viry: Helikální viry mají kapsidu, kterou lze popsat jako vláknitou nebo tyčinkovitou. Helikální tvar má centrální dutinu, v níž je uzavřena nukleová kyselina. V závislosti na uspořádání kapsomer dodává helikální tvar kapsidě viru pružnost, nebo tuhost.
Ikosaedrální viry: Kapsida ikosaedrálního viru se skládá z identických podjednotek (kapsomer), které tvoří rovnostranné trojúhelníky, jež jsou dále symetricky uspořádány. Ikosaedrální tvar zajišťuje velmi stabilní kapsidu, která poskytuje dostatek prostoru pro nukleovou kyselinu.
Prolátní viry: Prolátní tvar je variantou ikosaedrálního tvaru a vyskytuje se u bakteriofágů.
Obalené viry: Některé viry mají obal tvořený fosfolipidy a proteiny. K sestavení obalu využívá virus části membrány hostitelské buňky. Obal slouží jako ochranný plášť kapsidy, a pomáhá tak chránit virus před imunitním systémem hostitele. Obal může také obsahovat receptorové molekuly, které viru umožňují vázat se na hostitelské buňky a usnadňují infekci buněk. Na jedné straně virový obal usnadňuje infekci buněk, na druhé straně činí virus náchylnějším k inaktivaci látkami z prostředí, jako jsou detergenty (např. mýdlo), které narušují lipidové stavební složky obalu.
Komplexní viry: Komplexní virus je určen strukturou kapsidy, která není ani čistě helikální, ani čistě ikosaedrální. Komplexní viry mohou mít navíc další složky, jako jsou proteinové ocásky nebo složitá vnější stěna. Mnoho fágových virů je známo svou komplexní strukturou, která kombinuje ikosaedrální hlavičku s helikálním ocáskem.
Genom virů
Virové druhy vykazují obrovskou rozmanitost genomových struktur. Skupina virových druhů vykazuje větší strukturní genomovou rozmanitost než rostliny, živočichové, archea nebo bakterie. Existují miliony různých typů virů, ačkoli dosud bylo podrobně popsáno jen asi 5 000 typů. To ponechává obrovský prostor pro budoucí výzkum virů.