Ultrasonidos en la investigación de virus
La lisis y extracción por ultrasonidos es un método fiable y establecido desde hace tiempo para la disrupción de células y la posterior liberación de virus, proteínas víricas, ADN y ARN.
Ultrasonidos en la investigación de coronavirus
La extracción de virus de tejidos de órganos es un paso esencial de la preparación de muestras antes de analizar el virus (por ejemplo, ácido nucleico, capsómeros, glicoproteínas). La homogeneización ultrasónica es un método rápido, sencillo y reproducible para la preparación de muestras, como la homogeneización de tejidos, la lisis, la disrupción celular, la extracción de materia intracelular y la fragmentación de ADN y ARN.
La preparación de muestras por ultrasonidos es un paso habitual antes de la reacción en cadena de polímeros (PCR).
Aplicaciones ultrasónicas contra virus
- lisis celular para extraer virus de tejidos y cultivos celulares
- dispersión de grupos de virus
- cizallamiento / fragmentación de ADN y ARN
Ultrasonidos para la producción de vacunas y la formulación de fármacos antivirales
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Nanoportadores de fármacos
Los sistemas nanométricos de administración de fármacos se utilizan con éxito para administrar principios farmacológicamente activos a las células, donde el fármaco puede desplegar sus efectos. Los nanotransportadores de fármacos más comunes son Nanoemulsiones, liposomas, complejos de ciclodextrinananopartículas poliméricas, nanopartículas inorgánicas y vectores virales.
La emulsificación y dispersión por ultrasonidos es una técnica bien establecida para producir formulaciones nanopotenciadas, como nanoemulsiones, liposomas, complejos de ciclodectrina y nanopartículas (por ejemplo, nanopartículas core-shell) cargadas con sustancias bioactivas.
virus
Procesadores ultrasónicos para lisis y extracción celular
Hielscher Ultrasonics ofrece una amplia gama de sistemas de ultrasonidos para la sonicación de muestras de laboratorio muy pequeñas, así como para el procesamiento de grandes cantidades a escala industrial.
Nuestros ultrasonidos de sonda están disponibles en varios rangos de potencia para garantizar que podemos recomendarle el dispositivo ideal para su aplicación. Una amplia gama de accesorios, como sonotrodos de diferentes tamaños y formas, celdas de flujo y reactores con distintos tamaños y geometrías y otros complementos, le permiten configurar su disruptor celular por ultrasonidos para obtener la máxima eficiencia del proceso y comodidad para el usuario.
Un diseño ultrasónico único para la preparación de muestras es el VialTweeter. El VialTweeter de Hielscher permite sonicar hasta 10 tubos (por ejemplo, tubos Eppendorf, tubos de microcentrífuga, etc.) simultáneamente en las mismas condiciones de proceso. Las intensas ondas ultrasónicas se transmiten a través de las paredes de los tubos, por lo que se evita la contaminación cruzada y la pérdida de muestras. El VialTweeter es un sistema de ultrasonidos compacto que puede utilizarse en cualquier laboratorio. Sus principales ventajas son el control preciso de los parámetros del proceso, la reproducibilidad, el tratamiento simultáneo de varias muestras en las mismas condiciones sin contaminación cruzada y el registro automático de datos en una tarjeta SD integrada.
Ventajas de los ultrasonidos Hielscher
Todas las unidades de ultrasonidos Hielscher están construidas para un uso 24/7 a plena carga. La fiabilidad y robustez de los ultrasonidos Hielscher garantizan que pueda procesar sus materiales con gran eficacia y obtener el resultado deseado. Nuestra sintonización automática de frecuencia garantiza un funcionamiento continuo a la amplitud seleccionada. La escalabilidad lineal facilita el escalado a mayores volúmenes de proceso y los mismos resultados de proceso sin riesgos.
A partir de 200 vatios, todos nuestros sistemas ultrasónicos incluyen una pantalla táctil en color, control digital, tarjeta SD integrada para el registro automático de datos, sensores de temperatura enchufables y sensores de presión opcionales, y
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min. | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | mayor | Grupo de UIP16000 |
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Homogeneizadores ultrasónicos de alta potencia de laboratorio a piloto y escala industrial.
Literatura/Referencias
Información interesante
coronavirus
El término coronavirus abarca toda una rama del árbol genealógico de los virus, incluidos los patógenos causantes del SRAS (síndrome respiratorio agudo severo) y el MERS (síndrome respiratorio de Oriente Medio), entre otras variantes. Hablar de "coronavirus" y referirse a una cepa vírica peligrosa puede compararse a decir "mamífero" cuando se quiere decir "oso pardo". Es técnicamente correcto, pero muy poco específico.
virus
Un virus es una pequeña partícula infecciosa que necesita una célula huésped para replicarse. Los virus invaden las células vivas de un organismo, desde animales y plantas hasta microorganismos, incluidas bacterias y arqueas.
Formas, tamaños y tipos de virus
En general, los virus son bastante más pequeños que las bacterias. La mayoría de los virus que se han estudiado hasta hoy tienen un diámetro de entre 20 y 300 nanómetros. Como la mayoría de los virus son partículas tan diminutas, un microscopio óptico no tiene aumentos suficientes para hacerlos visibles. Para ver y estudiar los virus se necesitan microscopios electrónicos de barrido y de transmisión (SEM y TEM, respectivamente).
Composición de un virión
Una partícula completa de virus se denomina virión. Este virión consta de un núcleo interno de ácido nucleico, que puede ser ácido ribonucleico o desoxirribonucleico (ARN o ADN). El ácido nucleico está rodeado por una cubierta proteica exterior protectora denominada cápside. La cápside está formada por subunidades proteicas idénticas denominadas capsómeros. El núcleo del virión confiere infectividad, mientras que la cápside proporciona especificidad al virus. Los priones son moléculas proteicas infecciosas que no contienen ADN ni ARN virales.
Virus con envoltura frente a virus sin envoltura
Los virus que tienen una envoltura lipídica se conocen como virus envueltos. La llamada envoltura es un recubrimiento lipídico que rodea la cápside proteica. Los virus adoptan la envoltura de la membrana de la célula huésped durante el proceso de gemación. Ejemplos de virus con envoltura son el SARS-CoV-2, el VIH, el VHS, el SARS o la viruela.
Los virus desnudos no tienen esta envoltura porque salen de la célula lisándola. Sin embargo, algunos virus pueden desarrollar una "cuasi envoltura" que encierra completamente la cápside viral, pero está libre de glicoproteínas virales. Ejemplos de virus desnudos son el poliovirus, el nodavirus, el adenovirus y el SV40.
Morfología del virus
Se distinguen cuatro tipos morfológicos principales de virus, a saber, helicoidal, icosaédrico, prolato y envolvente. Además, existen los denominados virus de morfología compleja.
La morfología de un virus viene definida por la cápside y su forma. La cápside se construye a partir de proteínas codificadas por el genoma viral. La forma de la cápside es la base de la distinción morfológica. Las subunidades de proteínas codificadas por el virus, denominadas capsómeros, se autoensamblan para formar una cápside, que normalmente requiere la presencia del genoma del virus.
Virus helicoidales: Los virus helicoidales tienen una forma de cápside que puede describirse como filamentosa o en forma de varilla. La forma helicoidal tiene una cavidad central en la que se encierra el ácido nucleico. Dependiendo de la disposición de los capsómeros, la forma helicoidal confiere flexibilidad o rigidez a la cápside del virus.
Virus icosaédricos: La cápside del virus icosaédrica está formada por subunidades idénticas (capsómeros) que forman triángulos equiláteros, dispuestos a su vez de forma simétrica. La forma icosaédrica proporciona una formación de la cápside muy estable que ofrece mucho espacio para el ácido nucleico.
Virus Prolate: La forma prolata es una variante de la forma icosaédrica y se encuentra en los bacteriófagos.
Virus envueltos: Algunos virus tienen una envoltura formada por fosfolípidos y proteínas. Para montar la envoltura, el virus utiliza partes de la membrana celular de su huésped. La envoltura funciona como una capa protectora de la cápside y ayuda a proteger al virus del sistema inmunitario del huésped. La envoltura también puede tener moléculas receptoras que permiten al virus unirse a las células huésped y facilitar la infección de las células. Por un lado, la envoltura viral facilita la infección de las células; por otro, la envoltura viral hace que el virus sea más susceptible a la inactivación por agentes ambientales, como los detergentes (por ejemplo, el jabón) que alteran los componentes lipídicos de la envoltura.
Virus complejos: Un virus complejo viene determinado por una estructura de la cápside que no es ni puramente helicoidal ni puramente icosaédrica. Además, los virus complejos pueden tener componentes adicionales, como colas proteicas o una pared externa compleja. Muchos virus fago son conocidos por su estructura compleja, que combina una cabeza icosaédrica con una cola helicoidal.
Genoma del virus
Las especies virales presentan una gigantesca variedad de estructuras genómicas. El grupo de las especies víricas contiene más diversidad genómica estructural que las plantas, los animales, las arqueas o las bacterias. Existen millones de tipos diferentes de virus, aunque hasta ahora sólo se han descrito en detalle unos 5.000 tipos. Esto deja un enorme espacio para futuras investigaciones sobre virus.