Gli ultrasuoni nella ricerca sui virus
La lisi e l'estrazione a ultrasuoni è un metodo affidabile e consolidato per la distruzione delle cellule e il conseguente rilascio di virus, proteine virali, DNA e RNA.
Gli ultrasuoni nella ricerca sui coronavirus
L'estrazione dei virus dai tessuti degli organi è una fase di preparazione del campione essenziale prima dell'analisi del virus (ad esempio, acido nucleico, capsomeri, glicoproteine). L'omogeneizzazione a ultrasuoni è un metodo rapido, facile e riproducibile per la preparazione dei campioni, come l'omogeneizzazione dei tessuti, la lisi, la disgregazione delle cellule, l'estrazione di materia intracellulare e la frammentazione di DNA e RNA.
La preparazione del campione con gli ultrasuoni è una fase comune prima della reazione a catena dei polimeri (PCR).
Applicazioni dei virus a ultrasuoni
- lisi cellulare per estrarre i virus da tessuti e colture cellulari
- disperdere gli ammassi di virus
- taglio? frammentazione del DNA e dell'RNA
Ultrasuoni per la produzione di vaccini e la formulazione di farmaci antivirali
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Nano vettori di farmaci
I sistemi di somministrazione di farmaci nano-dimensionati sono utilizzati con successo per veicolare un ingrediente farmacologicamente attivo nelle cellule, dove il farmaco può esplicare i suoi effetti. I comuni nano-portatori di farmaci sono Nano-emulsioni, I Liposomi, complessi di ciclodestrinananoparticelle polimeriche, nanoparticelle inorganiche e vettori virali.
L'emulsione e la dispersione a ultrasuoni è una tecnica consolidata per produrre formulazioni potenziate con nano-emulsioni, liposomi, complessi di ciclodectrina e nano-particelle (ad esempio, nanoparticelle core-shell) caricate con sostanze bioattive.
virus
Processori a ultrasuoni per la lisi e l'estrazione di cellule
Hielscher Ultrasonics offre un'ampia gamma di sistemi a ultrasuoni per la sonicazione di piccolissimi campioni di laboratorio e per il trattamento di grandi quantità su scala industriale.
I nostri ultrasuonatori a sonda sono disponibili in varie gamme di potenza per potervi consigliare il dispositivo ideale per la vostra applicazione. Un'ampia gamma di accessori, come sonotrodi di diverse dimensioni e forme, celle di flusso e reattori di varie dimensioni e geometrie e altri componenti aggiuntivi, consentono di configurare il distruttore cellulare a ultrasuoni per ottenere la massima efficienza di processo e il massimo comfort per l'utente.
Un design a ultrasuoni unico per la preparazione dei campioni è il VialTweeter. Il VialTweeter di Hielscher consente di sonicare fino a 10 provette (ad esempio, provette Eppendorf, provette per microcentrifuga, ecc.) contemporaneamente nelle stesse condizioni di processo. Le intense onde ultrasoniche vengono trasmesse attraverso le pareti della provetta, evitando così la contaminazione incrociata e la perdita di campioni. Il VialTweeter è un sistema a ultrasuoni compatto, che può essere utilizzato in qualsiasi ambiente di laboratorio. I suoi principali vantaggi sono il controllo preciso dei parametri di processo, la riproducibilità, il trattamento simultaneo di più campioni nelle stesse condizioni senza contaminazione incrociata e il protocollo automatico dei dati su una scheda SD integrata. La robustezza delle apparecchiature a ultrasuoni di Hielscher consente un funzionamento 24 ore su 24, 7 giorni su 7, in condizioni gravose e in ambienti difficili.
Vantaggi degli ultrasuonatori Hielscher
Tutte le unità a ultrasuoni Hielscher sono costruite per un utilizzo 24/7 a pieno carico. L'affidabilità e la robustezza degli ultrasuonatori Hielscher assicurano che possiate lavorare i vostri materiali con un'elevata efficienza, ottenendo il risultato desiderato. La sintonizzazione automatica della frequenza garantisce un funzionamento continuo all'ampiezza selezionata. La scalabilità lineare consente di passare facilmente a volumi di processo più elevati e di ottenere gli stessi risultati senza rischi.
A partire da 200 watt, tutti i nostri sistemi a ultrasuoni sono dotati di display touch colorato, controllo digitale, scheda SD integrata per la registrazione automatica dei dati, sensori di temperatura e di pressione collegabili e opzionali.
La tabella seguente fornisce un'indicazione della capacità di lavorazione approssimativa dei nostri ultrasonori:
| Volume di batch | Portata | Dispositivi raccomandati |
|---|---|---|
| 1 - 500mL | 10 - 200mL/min | UP100H |
| 10 - 2000mL | 20 - 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 - 20L | 0,2 - 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 - 100L | 2 - 10L/min | UIP4000hdt |
| n.a. | 10 - 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | più grande | cluster di UIP16000 |
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Letteratura/riferimenti
Particolarità? Cose da sapere
coronavirus
Il termine coronavirus comprende un intero ramo dell'albero genealogico dei virus, compresi gli agenti patogeni che causano la malattia dietro la SARS (sindrome respiratoria acuta grave), la MERS (sindrome respiratoria mediorientale) e le altre varianti. A proposito del “coronavirus” e riferirsi a un ceppo virale pericoloso può essere paragonato a dire “mammifero” quando il significato “grizzly”. È tecnicamente corretto, ma molto poco specifico.
virus
Un virus è una piccola particella infettiva che ha bisogno di una cellula ospite per replicarsi. I virus invadono le cellule viventi di un organismo, dagli animali e dalle piante ai microrganismi, compresi i batteri e gli archei.
Forme, dimensioni e tipi di virus
In generale, i virus sono molto più piccoli dei batteri. La maggior parte dei virus studiati fino ad oggi ha un diametro compreso tra 20 e 300 nanometri. Poiché la maggior parte dei virus sono particelle così minute, un microscopio ottico non ha un ingrandimento sufficiente per renderli visibili. Per vedere e studiare i virus sono necessari i microscopi elettronici a scansione e a trasmissione (rispettivamente SEM e TEM).
Composizione di un virione
Una particella virale completa è chiamata virione. Tale virione consiste in un nucleo interno di acido nucleico, che può essere acido ribonucleico o desossiribonucleico (RNA o DNA). L'acido nucleico è circondato da un guscio proteico esterno protettivo chiamato capside. Il capside è costituito da subunità proteiche identiche chiamate capsomeri. Il nucleo del virione conferisce l'infettività, mentre il capside fornisce la specificità del virus. I prioni sono molecole proteiche infettive che non contengono DNA o RNA virale.
Virus avvolti e virus nudi
I virus che hanno un involucro lipidico sono noti come virus inviluppati. Il cosiddetto involucro è un rivestimento lipidico che circonda il capside proteico. I virus adottano l'involucro dalla membrana della cellula ospite durante il processo di gemmazione. Esempi di virus con involucro sono SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS o vaiolo.
I virus nudi non hanno questo involucro perché escono dalla cellula lisandolo. Tuttavia, alcuni virus possono sviluppare un “quasi-busta” che racchiude completamente il capside virale ma è privo di glicoproteine virali. Esempi di virus nudi sono il poliovirus, il nodavirus, l'adenovirus e l'SV40.
Morfologia del virus
Si distinguono quattro tipi di virus morfologici principali: elicoidale, icosaedrico, prolato e a involucro. Esistono inoltre le cosiddette morfologie virali complesse.
La morfologia di un virus è definita dal capside e dalla sua forma. Il capside è costruito da proteine codificate dal genoma virale. La forma del capside è la base per la distinzione morfologica. Le subunità proteiche codificate dal virus, chiamate capsomeri, si autoassemblano per formare il capside, che normalmente richiede la presenza del genoma del virus.
Virus elicoidali: I virus elicoidali hanno una forma del capside che può essere descritta come filamentosa o a forma di bastoncino. La forma elicoidale presenta una cavità centrale in cui è racchiuso l'acido nucleico. A seconda della disposizione dei capsomeri, la forma elicoidale conferisce al capside del virus flessibilità o rigidità.
Virus icosaedrici: Il capside del virus icosaedrico è costituito da subunità identiche (capsomeri) che formano triangoli equilateri, a loro volta disposti in modo simmetrico. La forma icosaedrica fornisce una formazione del capside molto stabile, che offre molto spazio all'acido nucleico.
Virus prolati: La forma prolata è una variante della forma icosaedrica e si trova nei batteriofagi.
Virus avvolti: Alcuni virus hanno un involucro fatto di fosfolipidi e proteine. Per assemblare l'involucro, il virus utilizza porzioni della membrana cellulare del suo ospite. L'involucro funziona come un rivestimento protettivo del capside e aiuta così a proteggere il virus dal sistema immunitario dell'ospite. L'involucro può anche avere molecole recettoriali che consentono al virus di legarsi alle cellule ospiti e facilitare l'infezione delle cellule. Da un lato, un involucro virale facilita le infezioni delle cellule; D'altra parte, l'involucro virale rende il virus più suscettibile all'inattivazione da parte di agenti ambientali, come i detergenti (ad esempio, il sapone) che interrompono gli elementi lipidici costitutivi dell'involucro.
Virus complessi: Un virus complesso è determinato da una struttura del capside che non è né puramente elicoidale né puramente icosaedrica. Inoltre, i virus complessi possono avere componenti aggiuntivi come code proteiche o una parete esterna complessa. Molti virus fagici sono noti per la loro struttura complessa, che combina una testa icosaedrica con una coda elicoidale.
Genoma del virus
Le specie virali presentano una gigantesca varietà di strutture genomiche. Il gruppo delle specie virali contiene una diversità genomica strutturale superiore a quella di piante, animali, archei o batteri. Esistono milioni di tipi diversi di virus, anche se finora ne sono stati descritti in dettaglio solo circa 5.000 tipi. Ciò lascia uno spazio enorme per la ricerca futura sui virus.