Les ultrasons dans la recherche sur les virus
La lyse et l'extraction par ultrasons est une méthode fiable et éprouvée depuis longtemps pour la désintégration des cellules et la libération ultérieure des virus, des protéines virales, de l'ADN et de l'ARN.
Les ultrasons dans la recherche sur les coronavirus
L'extraction de virus à partir de tissus organiques est une étape essentielle de la préparation de l'échantillon avant l'analyse du virus (par exemple, acide nucléique, capsomères, glycoprotéines). L'homogénéisation ultrasonique est une méthode rapide, facile et reproductible pour la préparation d'échantillons tels que l'homogénéisation des tissus, la lyse, la désintégration des cellules, l'extraction de la matière intracellulaire ainsi que la fragmentation de l'ADN et de l'ARN.
La préparation ultrasonique des échantillons est une étape courante avant la réaction en chaîne des polymères (PCR).
Applications ultrasoniques pour les virus
- la lyse cellulaire pour extraire les virus des cultures de tissus et de cellules
- la dispersion des grappes de virus
- cisaillement / fragmentation de l'ADN et de l'ARN
Ultrasons pour la production de vaccins et la formulation de médicaments antiviraux
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Nano-porteurs de médicaments
Les systèmes d'administration de médicaments de taille nanométrique sont utilisés avec succès pour délivrer un ingrédient pharmacologiquement actif aux cellules, où le produit pharmaceutique peut déployer ses effets. Les nanoporteurs les plus courants pour les produits pharmaceutiques sont nano-émulsions, liposomes, complexes de cyclodextrineLes nanoparticules polymériques, les nanoparticules inorganiques et les vecteurs viraux.
L'émulsification et la dispersion ultrasoniques sont des techniques bien établies pour produire des formulations nanométriques telles que des nano-émulsions, des liposomes, des complexes de cyclodectrine et des nanoparticules (par exemple, des nanoparticules à noyau) chargées de substances bioactives.
virus
Processeurs ultrasoniques pour la lyse et l'extraction cellulaires
Hielscher Ultrasonics propose une large gamme de systèmes à ultrasons pour la sonication de très petits échantillons de laboratoire ainsi que pour le traitement de très grandes quantités à l'échelle industrielle.
Nos appareils à ultrasons à sonde sont disponibles dans différentes gammes de puissance, ce qui nous permet de vous recommander l'appareil idéal pour votre application. Une large gamme d'accessoires tels que des sonotrodes de tailles et de formes différentes, des cellules d'écoulement et des réacteurs de tailles et de géométries variées, ainsi que d'autres compléments, vous permettent de configurer votre broyeur cellulaire à ultrasons pour une efficacité maximale du processus et un grand confort d'utilisation.
La conception unique des ultrasons pour la préparation d'échantillons est l'atout majeur de ce système. VialTweeter. Le Hielscher VialTweeter permet de sonifier simultanément jusqu'à 10 tubes (tubes Eppendorf, tubes de microcentrifugation, etc.) dans les mêmes conditions. Les ondes ultrasoniques intenses sont transmises à travers les parois du tube, ce qui permet d'éviter la contamination croisée et la perte d'échantillons. Les VialTweeter est un système ultrasonique compact qui peut être utilisé dans n'importe quel laboratoire. Ses principaux avantages sont le contrôle précis des paramètres du processus, la reproductibilité, le traitement simultané de plusieurs échantillons dans les mêmes conditions sans contamination croisée et l'enregistrement automatique des données sur une carte SD intégrée. La robustesse de l'équipement ultrasonique de Hielscher lui permet de fonctionner 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, dans des conditions difficiles et dans des environnements exigeants.
Avantages des ultrasons Hielscher
Tous les appareils à ultrasons Hielscher sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 à pleine charge. La fiabilité et la robustesse des appareils à ultrasons Hielscher vous permettent de traiter vos matériaux avec une grande efficacité et d'obtenir le résultat souhaité. Notre réglage automatique de la fréquence assure un fonctionnement continu à l'amplitude sélectionnée. L'évolutivité linéaire permet d'augmenter facilement les volumes de traitement et d'obtenir les mêmes résultats sans risque.
À partir de 200 watts, tous nos systèmes à ultrasons sont équipés d'un écran tactile coloré, d'une commande numérique, d'une carte SD intégrée pour l'enregistrement automatique des données, de capteurs de température enfichables et, en option, de capteurs de pression, ainsi que d'une carte SD pour l'enregistrement automatique des données.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasons :
| Volume du lot | Débit | Dispositifs recommandés |
|---|---|---|
| 1 à 500mL | 10 à 200mL/min | UP100H |
| 10 à 2000mL | 20 à 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 à 20L | 0.2 à 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 à 100L | 2 à 10L/min | UIP4000hdT |
| n.d. | 10 à 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | plus grande | groupe de UIP16000 |
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Homogénéisateurs ultrasoniques haute puissance de laboratoires à pilote et échelle industrielle.
Littérature/références
Qu'il faut savoir
coronavirus
Le terme "coronavirus" englobe une branche entière de l'arbre généalogique des virus, y compris les agents pathogènes responsables du SRAS (syndrome respiratoire aigu sévère), du MERS (syndrome respiratoire du Moyen-Orient) et d'autres variantes. Parler de "coronavirus" pour désigner une souche virale dangereuse peut être comparé à dire "mammifère" pour désigner le "grizzli". C'est techniquement correct, mais très peu spécifique.
virus
Un virus est une petite particule infectieuse qui a besoin d'une cellule hôte pour se répliquer. Les virus envahissent les cellules vivantes d'un organisme, qu'il s'agisse d'animaux, de plantes ou de micro-organismes, y compris les bactéries et les archées.
Formes, tailles et types de virus
En général, les virus sont beaucoup plus petits que les bactéries. La plupart des virus étudiés jusqu'à présent ont un diamètre compris entre 20 et 300 nanomètres. Comme la plupart des virus sont de minuscules particules, un microscope optique n'a pas un grossissement suffisant pour les rendre visibles. Pour voir et étudier les virus, il faut utiliser des microscopes électroniques à balayage et à transmission (respectivement SEM et TEM).
Composition d'un virus
Une particule virale complète est appelée virion. Ce virion est constitué d'un noyau interne d'acide nucléique, qui peut être de l'acide ribonucléique ou désoxyribonucléique (ARN ou ADN). L'acide nucléique est entouré d'une enveloppe protéique extérieure protectrice appelée capside. La capside est constituée de sous-unités protéiques identiques appelées capsomères. Le noyau du virion lui confère son infectivité, tandis que la capside lui confère sa spécificité. Les prions sont des molécules protéiques infectieuses qui ne contiennent pas d'ADN ou d'ARN viral.
Virus enveloppés et virus nus
Les virus qui possèdent une enveloppe lipidique sont connus sous le nom de virus enveloppés. L'enveloppe est un revêtement lipidique qui entoure la capside protéique. Les virus adoptent l'enveloppe de la membrane de la cellule hôte au cours du processus de bourgeonnement. Les virus enveloppés sont par exemple le SARS-CoV-2, le VIH, le HSV, le SRAS ou la variole.
Les virus nus n'ont pas cette enveloppe car ils sortent de la cellule en la lysant. Cependant, certains virus peuvent développer une "quasi-enveloppe" qui entoure complètement la capside virale mais qui est dépourvue de glycoprotéines virales. Les exemples de virus nus sont le poliovirus, le nodavirus, l'adénovirus et le SV40.
Morphologie du virus
On distingue quatre grands types de virus morphologiques : hélicoïdal, icosaédrique, prolatéral et enveloppé. Il existe en outre des morphologies de virus dites complexes.
La morphologie d'un virus est définie par la capside et sa forme. La capside est construite à partir de protéines codées par le génome viral. La forme de la capside est la base de la distinction morphologique. Les sous-unités de protéines codées par le virus, appelées capsomères, s'auto-assemblent pour former une capside, qui nécessite normalement la présence du génome du virus.
Virus hélicoïdaux : Les virus hélicoïdaux ont une forme de capside qui peut être décrite comme filamenteuse ou en forme de tige. La forme hélicoïdale comporte une cavité centrale dans laquelle l'acide nucléique est enfermé. Selon la disposition des capsomères, la forme hélicoïdale confère à la capside du virus souplesse ou rigidité.
Virus icosaédriques : La capside du virus icosaédrique est constituée de sous-unités identiques (capsomères) qui forment des triangles équilatéraux, eux-mêmes disposés de manière symétrique. La forme icosaédrique permet une formation très stable de la capside qui offre beaucoup d'espace pour l'acide nucléique.
Virus prolifiques : La forme prolate est une variante de la forme icosaédrique que l'on retrouve dans les bactériophages.
Virus enveloppés : Certains virus ont une enveloppe composée de phospholipides et de protéines. Pour assembler l'enveloppe, le virus utilise des parties de la membrane cellulaire de son hôte. L'enveloppe fonctionne comme un manteau protecteur de la capside et contribue ainsi à protéger le virus du système immunitaire de l'hôte. L'enveloppe peut également contenir des molécules réceptrices qui permettent au virus de se lier aux cellules de l'hôte et de faciliter l'infection des cellules. D'une part, l'enveloppe virale facilite l'infection des cellules ; d'autre part, elle rend le virus plus sensible à l'inactivation par des agents environnementaux, tels que les détergents (par exemple, le savon) qui perturbent les éléments lipidiques de l'enveloppe.
Virus complexes : Un virus complexe est déterminé par une structure de capside qui n'est ni purement hélicoïdale, ni purement icosaédrique. En outre, les virus complexes peuvent avoir des composants supplémentaires tels que des queues de protéines ou une paroi externe complexe. De nombreux virus phages sont connus pour leur structure complexe, qui combine une tête icosaédrique et une queue hélicoïdale.
Génome du virus
Les espèces virales présentent une variété gigantesque de structures génomiques. Le groupe des espèces virales contient plus de diversité génomique structurelle que les plantes, les animaux, les archées ou les bactéries. Il existe des millions de types de virus différents, mais seulement 5 000 d'entre eux ont été décrits en détail jusqu'à présent. Cela laisse un énorme espace pour la recherche future sur les virus.