サル痘ウイルスにおける超音波アプリケーション
超音波処理は、分析サンプルからのサル痘ウイルス(MPXV)の単離、ウイルスDNAの断片化、およびサル痘ワクチン製造における重要な処理方法です。診断および分析(PCR、ELISAなど)前のサンプル調製のために、超音波処理を使用して細胞を溶解し、細胞内部からサル痘ウイルスを放出し、および/またはDNAを断片化します。ワクチン製造では、ウイルス粒子/DNAの調製、薬物担体へのカプセル化、接種液の製剤化など、さまざまな用途があります。
以下に、サル痘ウイルスの超音波サンプル調製と超音波支援MPXVワクチンの製造に関する詳細情報を示します。
このページの内容:
ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)前の超音波溶解とDNA断片化
サル痘ウイルスの感染は、リアルタイムまたは従来のポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を用いた核酸増幅検査(NAAT)によって検出され、ウイルスDNAのユニークな配列を検出します。サンプル(例:鼻咽頭スワップまたは皮膚生検から)は、細胞内にウイルスを含んでいます。
分析のためには、ウイルスを細胞から放出し、ウイルスDNAをPCRのために断片化する必要があります。
超音波溶解:
超音波細胞破壊/溶解は、細胞サンプルからウイルスを単離するための信頼性と効率的な方法であり、それにより、リゾチーム、プロテイナーゼKおよび細胞溶解およびDNAの放出を達成するために代替的に使用される異なる界面活性剤などの化学剤よりも好ましい技術である。
しかし、このような化学試薬の使用では、PCR反応の阻害を防ぐために、PCR分析の前にいくつかのステップで時間のかかるサンプル調製が必要です。PCR阻害剤は増幅効率に影響を与えるため、除去されない阻害剤の量の小さな変動は、PCR産物の増幅に大きな変動をもたらす可能性があります(Diaco、1995)。
溶解のための超音波処理の利点は、溶解試薬や時間のかかるサンプル調製を必要とせずに、細胞構造の完全な破壊とDNAの放出が望ましいことです。(cf. Fykse et al., 2003)
超音波DNA断片化:
超音波DNA断片化は、長さが調整可能なDNA断片(塩基対、bp)を生成するため、単純で信頼性があります。超音波を使用して、DNAを目的のDNAの長さまで効果的に断片化できます。超音波パラメータの正確な制御と洗練された冷却オプションにより、DNAの劣化を防ぎます。
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サル痘ウイルスワクチンにおける超音波応用
サル痘ウイルスに対して使用されているワクチンは、現在、生ウイルスワクチンです。新たに開発されたワクチンは、DNAベースの他のプラットフォームを使用する可能性があります 現在、弱毒化した非複製オルソポックスウイルスである改変されたVaccinia Ankara viursが含まれています。また、トリス(トリス-アミノメタン)と塩化ナトリウムも含まれています。ワクチンには、ワクチンウイルス、ベンゾナーゼ、ゲンタマイシンやシプロフロキサシンなどの抗生物質化合物の増殖に使用されるニワトリ胚線維芽細胞からの少量のDNAとタンパク質も含まれている場合があります。
超音波均質化は、弱毒生ウイルスワクチン、DNAワクチン、多価DNAカクテル、mRNAワクチン、組換えタンパク質ワクチン、ウイルス様粒子ワクチンなどの製造に使用されます。
- ウイルス粒子と薬剤の分散
- 乳化
- ウイルスの不活化
- 薬物担体製剤(NLC、SLN)
- カプセル化
- ・・薬剤の溶解
- アジュバントの調製
- 脱気/脱気
ワクチン製造を改善するための超音波アプリケーションについて、より詳細な情報を見つけることができます。
サル痘ウイルスの超音波分離のためのプロトコル
Stittelaar(2005)の研究チームは、超音波溶解を使用して、増殖宿主細胞培養物および感染した霊長類の喉交換によって得られた細胞からサル痘ウイルスを放出しました。
サル痘ワクチンの準備:
サル痘ウイルスは、特定の病原体を含まないニワトリ胚線維芽細胞上で増殖しました。1〜2日間のインキュベーション後、ウイルス細胞懸濁液を1回の凍結融解で回収し、次いで遠心分離により濃縮した。ペレットを再懸濁し、数回の超音波均質化を行った。
ワクチン接種済みマカクからのサル痘ウイルス分離:
サンプルを3回凍結融解し、超音波CupHornで超音波処理しました。1%ウシ胎児血清を添加した輸送培地中の2つの希釈液(1:10および1:100)を使用して、6ウェルプレートのVero細胞単層に接種しました。37°Cで1時間のインキュベーション後、接種物を取り出し、1%ウシ胎児血清を添加した培地に置き換えました。単分子膜を37°Cで5日間培養し、クリスタルバイオレット溶液で染色しました。
(cf. Stittelaar et al., 2005)
ウイルス分析とワクチン製造のための超音波装置
ヒールシャー超音波の広範な製品ポートフォリオは、研究および分析研究所だけでなく、工業用ワクチン製造のための理想的な超音波装置を提供します。
ヒールシャー超音波は、研究および分析研究所での使用だけでなく、工業用ワクチン生産(例えば ワクチン, APIの).
超音波処理は、開放容器、閉鎖連続撹拌反応器および連続フロースルー反応器に適用することができる。液体媒体と接触する超音波システムのすべての部品は、ステンレス鋼、チタン、またはガラスで作られています。オートクレーブ可能な部品と衛生器具は、以下の生産を保証します 医薬品グレードの条件。
自動データ記録: インテリジェントなソフトウェアは、超音波処理プロセスのパラメータを統合されたSDメモリカードに自動的に記録します。すべてのプロセスパラメータの正確な制御により、 再現, 生産の標準化、医薬品の安全基準の達成を促進します。
Hielscher Ultrasonics’ 超音波プロセッサは信頼性が高く、正確に制御できます。すべての工業用超音波装置は、低振幅から非常に高い振幅までの全範囲を提供するように調整することができます。ヒールシャーの超音波システムの堅牢性は、ヘビーデューティの下で、要求の厳しい環境での24 / 7操作を可能にします。
以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。
バッチボリューム | 流量 | 推奨デバイス |
---|---|---|
マルチウェル/マイクロタイタープレート | 該当なし | UIP400MTP |
1〜500mL | 10〜200mL/分 | UP100Hの |
10〜2000mL | 20〜400mL/分 | UP200HTの, UP400セント |
0.1〜20L | 0.2 から 4L/min | UIP2000hdT |
10〜100L | 2〜10L/分 | UIP4000hdTの |
該当なし | 10〜100L/min | UIP16000 |
該当なし | 大きい | クラスタ UIP16000 |
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文献/参考文献
- 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.
知っておく価値のある事実
サル痘ウイルス
サル痘(MPV、MPXV、またはhMPXV)は、ウイルス性人獣共通感染症を引き起こす二本鎖DNAウイルスの一種です。この病気はサル痘感染症として知られており、人間や動物に発生する可能性があります。これは、Poxviridae科のOrthopoxvirus属に属します。サル痘ウイルスは、痘瘡(VARV)、牛痘(CPX)、ワクシニア(VACV)ウイルスと並んでヒトオルソポックスウイルスの1つです。オルソポックスウイルスは、約200,000 bpの二本鎖DNAゲノムを含む大きなレンガ状のウイルス粒子を特徴としています。
ELISAアッセイ
ELISAはEnzyme-Linked ImmunoSorbent Assayの略で、イムノアッセイのゴールドスタンダードと考えられている標識イムノアッセイです。ELISAは、その高い診断感度で評価されている免疫学的検査であり、抗体、抗原、タンパク質、糖タンパク質、ホルモンなどの分子の検出と定量に使用されます。ELISAの原理は、抗原と抗体の相互作用に基づいています。この抗原-抗体相互作用により、特異的な抗体はその標的抗原に結合します。相互作用が起こった場合にのみ、基質は酵素に結合し、その後の基質変換が観察され、これは肯定的な結果が得られることを意味します。