मंकीपॉक्स वायरस से संबंधित अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग
विश्लेषणात्मक नमूनों से मंकीपॉक्स वायरस (MPXV) को पृथक करने, वायरल DNA का विखंडन करने तथा मंकीपॉक्स वैक्सीन के निर्माण में अल्ट्रासोनिकेशन एक महत्वपूर्ण प्रसंस्करण विधि है। निदान और विश्लेषण (PCR, ELISA आदि) से पहले नमूना तैयार करने के लिए अल्ट्रासोनिकेशन का उपयोग कोशिकाओं का लयन करने हेतु किया जाता है, ताकि कोशिकाओं के भीतर से मंकीपॉक्स वायरस को मुक्त किया जा सके और / या DNA का विखंडन किया जा सके। वैक्सीन उत्पादन में इसके अनुप्रयोगों में वायरस कण / DNA तैयार करना, औषधि वाहकों में संपुटन और इनोकुलम का सूत्रण शामिल हैं।
नीचे आप मंकीपॉक्स वायरस के नमूनों की अल्ट्रासोनिक तैयारी तथा अल्ट्रासोनिक सहायता से MPXV वैक्सीन के उत्पादन के बारे में विस्तृत जानकारी पा सकते हैं।
इस पृष्ठ पर आपको क्या मिलेगा:
- मंकीपॉक्स वायरस के निष्कर्षण के लिए अल्ट्रासोनिक लयन
- मंकीपॉक्स वायरस के DNA का अल्ट्रासोनिक विखंडन
- MPXV वैक्सीन उत्पादन में अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग
निरंतर प्रवाह में संचालन के लिए 2x 1kW अल्ट्रासोनिकेटरों की यह प्रणाली एक वैक्सीन उत्पादन केंद्र में स्थापित है।
पॉलिमरेज़ चेन रिएक्शन (PCR) से पहले अल्ट्रासोनिक लयन और DNA विखंडन
मंकीपॉक्स वायरस के संक्रमण का पता न्यूक्लिक अम्ल प्रवर्धन परीक्षण (NAAT) द्वारा लगाया जाता है, जिसमें वायरल DNA के विशिष्ट अनुक्रमों का पता लगाने के लिए रियल-टाइम या पारंपरिक पॉलिमरेज़ चेन रिएक्शन (PCR) का उपयोग किया जाता है। नमूने में (जैसे नासाग्रसनी स्वैब या त्वचा बायोप्सी से प्राप्त नमूने में) वायरस कोशिकाओं के भीतर मौजूद होता है।
विश्लेषण के लिए वायरस को कोशिकाओं से मुक्त करना और PCR के लिए वायरल DNA का विखंडन करना आवश्यक है।
अल्ट्रासोनिक लयन:
अल्ट्रासोनिक कोशिका विघटन / लयन कोशिका नमूनों से वायरस को पृथक करने की एक विश्वसनीय और कुशल विधि है। इसलिए यह लाइसोज़ाइम, प्रोटीनेज़ K और विभिन्न डिटर्जेंट जैसे रासायनिक कारकों की तुलना में अधिक वरीय तकनीक है, जिनका वैकल्पिक रूप से कोशिका लयन और DNA को मुक्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।
हालाँकि, ऐसे रासायनिक अभिकर्मकों के उपयोग में PCR अभिक्रिया का अवरोध रोकने के लिए PCR विश्लेषण से पहले कई चरणों में समय लेने वाली नमूना तैयारी आवश्यक होती है। चूँकि PCR अवरोधक प्रवर्धन की दक्षता को प्रभावित करते हैं, इसलिए हटाए नहीं गए अवरोधकों की मात्रा में छोटे बदलाव भी PCR उत्पाद के प्रवर्धन में बड़े बदलाव ला सकते हैं (Diaco, 1995)।
लयन के लिए अल्ट्रासोनिकेशन का लाभ यह है कि लयनकारी अभिकर्मकों और समय लेने वाली नमूना तैयारी की आवश्यकता के बिना कोशिकीय संरचनाओं का पूर्ण विघटन और DNA का मुक्त होना वांछनीय है। (देखें Fykse et al., 2003)
अल्ट्रासोनिक DNA विखंडन:
अल्ट्रासोनिक DNA विखंडन सरल और विश्वसनीय है, क्योंकि इससे ऐसे DNA खंड बनते हैं जिनकी लंबाई (क्षारक युग्म, bp) समायोजित की जा सकती है। अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके DNA को लक्षित लंबाई के खंडों में प्रभावी रूप से विखंडित किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक मापदंडों का सटीक नियंत्रण और उन्नत शीतलन विकल्प DNA के अपघटन को रोकते हैं।
अल्ट्रासोनिक DNA विखंडन के बारे में और पढ़ें!
मंकीपॉक्स वायरस वैक्सीन में अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग
मंकीपॉक्स वायरस के विरुद्ध उपयोग की जाने वाली वैक्सीन वर्तमान में जीवित वायरस वाली वैक्सीन हैं। नई विकसित वैक्सीन अन्य प्लेटफ़ॉर्मों का उपयोग कर सकती हैं, जैसे DNA-आधारित… वर्तमान में इसमें एक संशोधित Vaccinia Ankara वायरस होता है, जो एक क्षीणीकृत, अप्रतिकृतिकारी ऑर्थोपॉक्सवायरस है। इसमें Tris (ट्रिस-अमीनोमीथेन) और सोडियम क्लोराइड भी होते हैं। वैक्सीन में मुर्गी के भ्रूण की फ़ाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं से प्राप्त DNA और प्रोटीन की थोड़ी मात्रा भी हो सकती है। इन कोशिकाओं का उपयोग वैक्सीन वायरस को संवर्धित करने के लिए किया जाता है। इसमें बेन्ज़ोनेज़ तथा जेंटामाइसिन और सिप्रोफ़्लॉक्सासिन जैसे एंटीबायोटिक यौगिकों की थोड़ी मात्रा भी हो सकती है।
अल्ट्रासोनिक समांगीकरण का उपयोग जीवित क्षीणीकृत वायरस वैक्सीन, DNA वैक्सीन, बहुसंयोजी DNA मिश्रण, mRNA वैक्सीन, पुनःसंयोजक प्रोटीन वैक्सीन, वायरस-सदृश कण वैक्सीन आदि के उत्पादन में किया जाता है।
- वायरस कणों और कारकों का परिक्षेपण
- पायसीकरण
- वायरसों का निष्क्रियकरण
- औषधि वाहक सूत्रण (NLC, SLN)
- संपुटन
- कारकों को घोलना
- सहायक प्रतिरक्षाकारकों की तैयारी
- गैस निष्कासन / वायु निष्कासन
मंकीपॉक्स वायरस के अल्ट्रासोनिक पृथक्करण का प्रोटोकॉल
Stittelaar (2005) की शोध टीम ने संवर्धन के लिए प्रयुक्त मेज़बान कोशिका कल्चर से तथा संक्रमित प्राइमेटों के गले के स्वैब से प्राप्त कोशिकाओं से मंकीपॉक्स वायरस को मुक्त करने के लिए अल्ट्रासोनिक लयन का उपयोग किया।
मंकीपॉक्स वैक्सीन की तैयारी:
मंकीपॉक्स वायरसों को विशिष्ट-रोगजनक-मुक्त मुर्गी के भ्रूण की फ़ाइब्रोब्लास्ट कोशिकाओं पर संवर्धित किया गया। 1 से 2 दिन के संवर्धन के बाद, वायरस-कोशिका निलंबन को फ्रीज़-थॉ के एक चक्र द्वारा कटाई कर अपकेंद्रण द्वारा सांद्रित किया गया। पेलेट को पुनः निलंबित किया गया और अल्ट्रासोनिक समांगीकरण के कई चरणों से गुजारा गया।
टीकाकृत मकाक बंदरों से मंकीपॉक्स वायरस का पृथक्करण:
नमूनों को तीन बार फ्रीज़-थॉ कर एक अल्ट्रासोनिक CupHorn में सोनिकेट किया गया। सारिणी माध्यम में 1% भ्रूण गोवा सीरम मिलाकर तैयार किए गए दो तनुकरणों (1:10 और 1:100) का उपयोग छह-कुएँ प्लेटों में Vero कोशिका परतों के टीकाकरण (inoculation) के लिए किया गया। 37°C पर 1 घंटे के संवर्धन के बाद, इनोकुला हटा दिए गए और उन्हें 1% भ्रूण गोवा सीरम से समृद्ध संवर्धन माध्यम से बदल दिया गया। कोशिका परतों को 37°C पर 5 दिन संवर्धित रखा गया और क्रिस्टल वायलेट विलयन से अभिरंजित किया गया।
(देखें Stittelaar एवं सहकर्मी, 2005)
वायरस विश्लेषण और वैक्सीन उत्पादन के लिए अल्ट्रासोनिकेटर
Hielscher Ultrasonics का व्यापक उत्पाद पोर्टफ़ोलियो अनुसंधान और विश्लेषणात्मक प्रयोगशालाओं तथा औद्योगिक वैक्सीन निर्माण के लिए आदर्श अल्ट्रासोनिकेटर प्रदान करता है।
Hielscher Ultrasonics अनुसंधान और विश्लेषणात्मक प्रयोगशालाओं में उपयोग तथा औद्योगिक वैक्सीन उत्पादन में कार्यान्वयन के लिए उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिकेटरों और सोनो-बायोरिएक्टरों के डिज़ाइन, निर्माण और वितरण में विशेषज्ञता रखता है (जैसे वैक्सीन, सक्रिय औषधीय घटक (APIs)).
सोनिकेशन का उपयोग खुले पात्रों, बंद और निरंतर चलाए जाने वाले विलोडित रिएक्टरों तथा निरंतर प्रवाह वाले रिएक्टरों में किया जा सकता है। अल्ट्रासोनिक प्रणालियों के वे सभी हिस्से, जो तरल माध्यम के संपर्क में आते हैं, स्टेनलेस स्टील, टाइटेनियम या काँच से बने होते हैं। ऑटोक्लेव किए जा सकने वाले हिस्से और स्वच्छतापूर्ण फ़िटिंग उत्पादन को औषधीय गुणवत्ता की परिस्थितियों में सुनिश्चित करते हैं।
स्वचालित डेटा रिकॉर्डिंग: बुद्धिमान सॉफ़्टवेयर सोनिकेशन प्रक्रिया के मापदंडों को एकीकृत SD मेमोरी कार्ड पर स्वचालित रूप से रिकॉर्ड करता है। सभी प्रक्रिया मापदंडों का सटीक नियंत्रण पुनरुत्पादकता, और उत्पादन के मानकीकरण को सुनिश्चित करता है, और औषधीय उत्पादों के सुरक्षा मानकों को पूरा करना सुगम बनाता है।
Hielscher Ultrasonics के अल्ट्रासोनिक प्रोसेसर अत्यंत विश्वसनीय हैं और इन्हें सटीक रूप से नियंत्रित किया जा सकता है। सभी औद्योगिक अल्ट्रासोनिकेटरों को कम से लेकर बहुत अधिक आयामों तक की पूरी सीमा प्रदान करने के लिए समायोजित किया जा सकता है। Hielscher की अल्ट्रासोनिक प्रणालियों की मज़बूती भारी कार्यभार और चुनौतीपूर्ण परिवेश में 24/7 संचालन संभव बनाती है।
नीचे दी गई तालिका हमारे अल्ट्रासोनिकेटरों की अनुमानित प्रसंस्करण क्षमता का संकेत देती है:
| बैच आयतन | प्रवाह दर | अनुशंसित उपकरण |
|---|---|---|
| मल्टी-वेल / माइक्रोटाइटर प्लेटें | n/a | UIP400MTP |
| 1 से 500mL | 10 से 200mL/min | UP100H |
| 10 से 2000mL | 20 से 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 से 20L | 0.2 से 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 से 100L | 2 से 10L/min | UIP4000hdT |
| n/a | 10 से 100L/min | UIP16000 |
| n/a | अधिक | समूह में संयोजित UIP16000 |
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अल्ट्रासोनिक DNA अपरूपण
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साहित्य / संदर्भ
- Stittelaar, Koert; Amerongen, Geert; Kondova, Ivanela; Kuiken, Thijs; Lavieren, Rob; Pistoor, Frank; Niesters, Hubert; Doornum, Gerard; Van der Zeijst, Bernard; Mateo, Luis; Chaplin, Paul; Osterhaus, Albert (2005): Modified Vaccinia Virus Ankara Protects Macaques against Respiratory Challenge with Monkeypox Virus. Journal of Virology 79, 2005. 7845-51.
- Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, and Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
- J. Robin Harris, Andrei Soliakova, Richard J. Lewis, Frank Depoix, Allan Watkinson, Jeremy H. Lakeya (2012): Alhydrogel® adjuvant, ultrasonic dispersion and protein binding: a TEM and analytical study. Micron Volume 43, Issues 2–3, February 2012, 192-200.
- Doron Melamed, Gabriel Leitner, E. Dan Heller (1991): A Vaccine against Avian Colibacillosis Based on Ultrasonic Inactivation of Escherichia coli. Avian Diseases Vol. 35, No. 1 (Jan. – Mar., 1991), 17-22.
- Huang C-F, Wu T-C, Wu C-C, Lee C-C, Lo W-T, Hwang K-S, Hsu M-L, Peng H-J. (2011): Sublingual vaccination with sonicated Salmonella proteins and mucosal adjuvant induces mucosal and systemic immunity and protects mice from lethal enteritis. APMIS 119, 2011. 468–78.
जानने योग्य तथ्य
मंकीपॉक्स वायरस
मंकीपॉक्स (MPV, MPXV या hMPXV) द्विसूत्री DNA वायरस की एक प्रजाति है, जो एक वायरल जूनोटिक रोग उत्पन्न करती है। इस रोग को मंकीपॉक्स संक्रमण कहा जाता है और यह मनुष्यों तथा पशुओं में हो सकता है। यह Poxviridae कुल के Orthopoxvirus वंश का सदस्य है। मंकीपॉक्स वायरस, वैरियोला (VARV), काउपॉक्स (CPX) और वैक्सीनिया (VACV) वायरसों के साथ, मनुष्यों को संक्रमित करने वाले ऑर्थोपॉक्सवायरसों में से एक है। ऑर्थोपॉक्सवायरसों की विशेषता उनके बड़े, ईंट के आकार के वायरस कण हैं, जिनमें लगभग 2,00,000 bp का द्विसूत्री DNA जीनोम होता है।
ELISA परीक्षण
ELISA का पूरा नाम एंज़ाइम-लिंक्ड इम्यूनोसॉर्बेंट ऐसे है। यह एक चिह्नित प्रतिरक्षा परीक्षण है, जिसे प्रतिरक्षा परीक्षणों का स्वर्ण मानक माना जाता है। ELISA एक प्रतिरक्षाविज्ञानी परीक्षण है, जिसे उसकी उच्च नैदानिक संवेदनशीलता के लिए महत्व दिया जाता है। इसका उपयोग एंटीबॉडी, एंटीजन, प्रोटीन, ग्लाइकोप्रोटीन और हार्मोन सहित विभिन्न अणुओं का पता लगाने तथा उनकी मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है। ELISA का सिद्धांत एंटीजन–एंटीबॉडी अंतःक्रिया पर आधारित है। इस एंटीजन–एंटीबॉडी अंतःक्रिया के माध्यम से विशिष्ट एंटीबॉडी अपने लक्षित एंटीजन से बंधती हैं। केवल यह अंतःक्रिया होने पर ही सब्सट्रेट एंज़ाइम से बंध सकता है और उसके बाद सब्सट्रेट का रूपांतरण देखा जा सकता है, जिसका अर्थ है कि सकारात्मक परिणाम प्राप्त हुआ है।
Hielscher Ultrasonics के उच्च प्रदर्शन वाले अल्ट्रासोनिक होमोजेनाइज़र प्रयोगशाला से औद्योगिक आकार तक निर्मित किए जाते हैं।