Ultraääni virustutkimuksessa
Ultraäänilyysi ja -uutto ovat luotettava ja pitkään vakiintunut menetelmä solujen hajottamiseen ja sitä seuraavaan virusten, virusproteiinien, DNA:n ja RNA:n vapauttamiseen.
Ultraääni koronavirustutkimuksessa
Virusten uuttaminen elinkudoksesta on olennainen näytteiden valmisteluvaihe ennen viruksen analysointia (esim. nukleiinihappo, kapsomeerit, glykoproteiinit). Ultraäänihomogenointi on nopea, helppo ja toistettava menetelmä näytteiden valmisteluun, kuten kudoksen homogenointiin, lyysiin, solujen hajotukseen, solunsisäisen aineksen uuttamiseen sekä DNA:n ja RNA:n fragmentointiin.
Näytteiden valmistelu ultraäänellä on yleinen vaihe ennen polymeerien ketjureaktiota (PCR).
Ultraäänen käyttökohteet virusten käsittelyssä
- solulyysi virusten uuttamiseksi kudoksesta ja soluviljelmistä
- virusryppäiden dispergointi
- DNA:n ja RNA:n leikkaaminen / fragmentointi
Ultraääni rokotteiden tuotannossa ja viruslääkkeiden formuloinnissa
Saat lisätietoja rokotteiden tuotannosta ultraäänellä napsauttamalla tästä!
Lääkeaineiden nanokantajat
Nanokokoisia lääkkeenantojärjestelmiä käytetään menestyksekkäästi farmakologisesti vaikuttavan aineen kuljettamiseen soluihin, joissa lääkeaine voi vaikuttaa. Yleisiä lääkeaineiden nanokantajia ovat nanoemulsiot, liposomit, syklodekstriinikompleksit, polymeeriset nanopartikkelit, epäorgaaniset nanopartikkelit ja virusvektorit.
Ultraääniemulgointi ja -dispergointi ovat vakiintunut tekniikka nanotekniikalla tehostettujen formulaatioiden valmistamiseen. Näitä ovat esimerkiksi nanoemulsiot, liposomit, syklodekstriinikompleksit ja nanopartikkelit (esim. ydin–kuorinanopartikkelit), joihin on ladattu bioaktiivisia aineita.
Virus
Ultraääniprosessorit solulyysiin ja uuttoon
Hielscher Ultrasonics tarjoaa laajan valikoiman ultraäänijärjestelmiä sekä hyvin pienten laboratorionäytteiden ultraäänikäsittelyyn että hyvin suurten määrien käsittelyyn teollisessa mittakaavassa.
Anturityyppisiä ultraäänilaitteitamme on saatavilla eri tehoalueilla, jotta voimme suositella käyttökohteeseesi ihanteellista laitetta. Laaja lisävarustevalikoima, johon kuuluu esimerkiksi erikokoisia ja -muotoisia sonotrodeja, kooltaan ja geometrialtaan erilaisia virtauskennoja ja reaktoreita sekä muita lisäosia, varmistaa, että voit varustaa solujen hajotukseen tarkoitetun ultraäänilaitteesi mahdollisimman tehokasta prosessia ja parasta käyttömukavuutta varten.
Ainutlaatuinen näytteiden valmisteluun tarkoitettu ultraääniratkaisu on VialTweeter. Hielscher VialTweeter mahdollistaa jopa 10 putken (esim. Eppendorf-putkien, mikrosentrifugiputkien jne.) samanaikaisen ultraäänikäsittelyn samoissa prosessiolosuhteissa. Voimakkaat ultraääniaallot välittyvät putkien seinämien läpi, jolloin ristikontaminaatio ja näytehävikki vältetään. VialTweeter on kompakti ultraäänijärjestelmä, jota voidaan käyttää missä tahansa laboratorioympäristössä. Sen tärkeimpiä etuja ovat prosessiparametrien tarkka hallinta, toistettavuus, useiden näytteiden samanaikainen käsittely samoissa olosuhteissa ilman ristikontaminaatiota sekä tietojen automaattinen kirjaaminen sisäänrakennetulle SD-kortille. Hielscherin ultraäänilaitteiden kestävyys mahdollistaa 24/7-käytön kovassa kuormituksessa ja vaativissa ympäristöissä.
Hielscherin ultraäänilaitteiden edut
Kaikki Hielscherin ultraäänilaitteet on suunniteltu 24/7-käyttöön täydellä kuormituksella. Hielscherin ultraäänilaitteiden luotettavuus ja kestävyys varmistavat, että voit käsitellä materiaalisi tehokkaasti ja saavuttaa halutun tuloksen. Automaattinen taajuudensäätömme varmistaa jatkuvan toiminnan valitulla amplitudilla. Lineaarisen skaalautuvuuden ansiosta prosessi on helppo skaalata suurempiin käsittelytilavuuksiin ja saavuttaa samat prosessitulokset ilman riskejä.
Kaikissa vähintään 200 watin ultraäänijärjestelmissämme on värillinen kosketusnäyttö, digitaalinen ohjaus, sisäänrakennettu SD-kortti automaattista tietojen tallennusta varten, liitettävät lämpötila-anturit ja valinnaiset paineanturit sekä
Seuraava taulukko antaa käsityksen ultraäänilaitteidemme likimääräisestä käsittelykapasiteetista:
| Erätilavuus | Tilavuusvirta | Suositellut laitteet |
|---|---|---|
| 1–500 mL | 10–200 mL/min | UP100H |
| 10–2 000 mL | 20–400 mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20 L | 0,2–4 L/min | UIP2000hdT |
| 10–100 L | 2–10 L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10–100 L/min | UIP16000 |
| n.a. | suurempi | laiteryhmä: UIP16000 |
Ota yhteyttä! / Kysy meiltä!
Suuritehoiset ultraäänihomogenisaattorit laboratoriomittakaavasta aina pilottimittakaavaan ja teolliseen mittakaavaan.
Kirjallisuus ja lähteet
Hyödyllistä tietoa
Koronavirus
Termi koronavirus kattaa kokonaisen virusten sukupuun haaran, johon kuuluvat muun muassa SARSin (vaikea akuutti hengitystieoireyhtymä) ja MERSin (Lähi-idän hengitystieoireyhtymä) taustalla olevat taudinaiheuttajat sekä useita muita muunnoksia. ”Koronaviruksesta” puhumista vaaralliseen viruskantaan viitattaessa voidaan verrata siihen, että sanotaan ”nisäkäs”, kun tarkoitetaan ”harmaakarhua”. Se on teknisesti oikein mutta hyvin epätäsmällistä.
Virukset
Virus on pieni tartuntakykyinen hiukkanen, joka tarvitsee isäntäsolun lisääntyäkseen. Virukset tunkeutuvat eliöiden eläviin soluihin eläimistä ja kasveista mikro-organismeihin, kuten bakteereihin ja arkeoneihin.
Virusten muodot, koot ja tyypit
Virukset ovat yleensä huomattavasti pienempiä kuin bakteerit. Useimpien tähän mennessä tutkittujen virusten halkaisija on 20–300 nanometriä. Koska useimmat virukset ovat niin pieniä hiukkasia, optisen mikroskoopin suurennus ei riitä tekemään niitä näkyviksi. Virusten näkemiseen ja tutkimiseen tarvitaan pyyhkäisy- ja läpäisyelektronimikroskooppeja (vastaavasti SEM ja TEM).
Virionin koostumus
Täydellistä viruspartikkelia kutsutaan virioniksi. Virioni koostuu nukleiinihappoa sisältävästä sisäosasta. Nukleiinihappo voi olla joko ribonukleiinihappoa tai deoksiribonukleiinihappoa (RNA:ta tai DNA:ta). Nukleiinihappoa ympäröi suojaava ulompi proteiinikuori, jota kutsutaan kapsidiksi. Kapsidi koostuu samanlaisista proteiinialayksiköistä, joita kutsutaan kapsomeereiksi. Virionin sisäosa antaa sille tartuntakyvyn, kun taas kapsidi antaa virukselle spesifisyyden. Prionit ovat tartuntakykyisiä proteiinimolekyylejä, jotka eivät sisällä viruksen DNA:ta tai RNA:ta.
Vaipalliset ja vaipattomat virukset
Viruksia, joilla on lipidivaippa, kutsutaan vaipallisiksi viruksiksi. Niin kutsuttu vaippa on proteiinikapsidia ympäröivä lipidikerros. Virukset saavat vaippansa isäntäsolun solukalvosta kuroutumisprosessin aikana. Esimerkkejä vaipallisista viruksista ovat SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS tai isorokko.
Vaipattomilla viruksilla ei ole tätä vaippaa, koska ne poistuvat solusta hajottamalla sen lyysillä. Jotkin virukset voivat kuitenkin muodostaa ”näennäisvaipan”, joka ympäröi viruksen kapsidin kokonaan mutta ei sisällä viruksen glykoproteiineja. Esimerkkejä vaipattomista viruksista ovat poliovirus, nodavirus, adenovirus ja SV40.
Virusten morfologia
Viruksilla erotetaan neljä pääasiallista morfologista tyyppiä: helikaalinen, ikosaedrinen, prolaattinen ja vaippa. Lisäksi on niin kutsuttuja monimutkaisia virusmorfologioita.
Viruksen morfologian määrittävät kapsidi ja sen muoto. Kapsidi rakentuu viruksen genomin koodaamista proteiineista. Kapsidin muoto on morfologisen luokittelun perusta. Viruksen koodaamat proteiinialayksiköt, joita kutsutaan kapsomeereiksi, järjestäytyvät itsestään kapsidiksi, mikä tavallisesti edellyttää viruksen genomin läsnäoloa.
Helikaaliset virukset: Helikaalisten virusten kapsidin muotoa voidaan kuvata rihmamaiseksi tai sauvamaiseksi. Helikaalisen rakenteen keskellä on ontelo, jonka sisään nukleiinihappo on suljettu. Kapsomeerien järjestyksestä riippuen helikaalinen muoto tekee viruksen kapsidista joustavan tai jäykän.
Ikosaedriset virukset: Ikosaedrisen viruksen kapsidi koostuu samanlaisista alayksiköistä (kapsomeereista), jotka muodostavat tasasivuisia kolmioita. Nämä puolestaan järjestäytyvät symmetrisesti. Ikosaedrinen muoto muodostaa erittäin vakaan kapsidirakenteen, jossa on runsaasti tilaa nukleiinihapolle.
Prolaattiset virukset: Prolaattinen muoto on ikosaedrisen muodon muunnos, jota esiintyy bakteriofageilla.
Vaipalliset virukset: Joillakin viruksilla on fosfolipideistä ja proteiineista muodostuva vaippa. Vaipan kokoamiseen virus käyttää osia isäntäsolunsa solukalvosta. Vaippa toimii kapsidin suojakerroksena ja auttaa siten suojaamaan virusta isännän immuunijärjestelmältä. Vaipassa voi myös olla reseptorimolekyylejä, joiden avulla virus voi sitoutua isäntäsoluihin ja jotka helpottavat solujen infektoitumista. Yhtäältä viruksen vaippa helpottaa solujen infektoitumista; toisaalta se tekee viruksesta alttiimman ympäristötekijöiden aiheuttamalle inaktivoitumiselle. Tällaisia tekijöitä ovat esimerkiksi detergentit (esim. saippua), jotka hajottavat vaipan lipidisiä rakennusosia.
Monimutkaiset virukset: Monimutkaisen viruksen määrittää kapsidirakenne, joka ei ole puhtaasti helikaalinen eikä puhtaasti ikosaedrinen. Monimutkaisilla viruksilla voi lisäksi olla muita osia, kuten proteiinihäntiä tai monimutkainen ulkoseinämä. Monet faagivirukset tunnetaan monimutkaisesta rakenteestaan, jossa ikosaedrinen pää yhdistyy helikaaliseen häntään.
Virusten genomi
Viruslajien genomirakenteet ovat valtavan monimuotoisia. Viruslajien ryhmässä genomien rakenteellinen monimuotoisuus on suurempaa kuin kasveilla, eläimillä, arkeoneilla tai bakteereilla. Erilaisia virustyyppejä on miljoonia, vaikka tähän mennessä vain noin 5 000 tyyppiä on kuvattu yksityiskohtaisesti. Tämä jättää valtavasti tilaa tulevalle virustutkimukselle.