サル痘ウイルスにおける超音波応用

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の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を断片化する。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、用途は多岐にわたります。
以下に、超音波サル痘ウイルスサンプル調製と超音波支援MPXVワクチン製造に関する詳細情報を示します。

 

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高性能超音波装置は、多くのワクチンの製造において重要な処理ツールです。

連続フロー操作用の2x 1kW超音波装置のこのシステムは、ワクチン製造施設に設置されています。

ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)前の超音波溶解とDNA断片化

サル痘ウイルス感染は、ウイルスDNAのユニークな配列を検出するために、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:

超音波分析器UP200HtマイクロチップS26d2生物学的サンプルの超音波のリシス超音波細胞破壊/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および効率的な方法であり、それにより、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リゾチーム、プロテイナーゼKおよび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。
しかしながら、このような化学試薬の使用は、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を必要とする。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わずかな変動は、PCR産物の増幅に大きな変動をもたらす可能性がある(Diaco, 1995)。
溶解のための超音波処理の利点は、溶解試薬および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およびDNAの放出が望ましいことである。(cf. Fykse et al., 2003)

超音波DNA断片化:

超音波DNA断片化は、長さ(塩基対、bp)が調整可能なDNA断片を生成するので、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長に効果的に断片化することができます。超音波パラメータの正確な制御と高度な冷却オプションにより、DNAの劣化を防ぎます。
超音波DNA断片化についてもっと読む!

 

ビデオは、高強度超音波を使用して標準的なマルチウェルプレートの信頼性の高いサンプル調製を可能にする超音波サンプル調製システムUIP400MTPを示しています。UIP400MTPの典型的な用途には、細胞溶解、DNA、RNA、クロマチンの剪断、タンパク質抽出などがあります。

マルチウェルプレート超音波処理のための超音波処理UIP400MTP

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サル痘ウイルスワクチンにおける超音波応用

超音波処理は、サル痘ワクチンなどのワクチンの製造に使用されます。 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。新しく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、弱毒化され、複製されない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可能性があります。

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。

ワクチン製造における超音波の用途は、

  • 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関する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、超音波溶解を用いて、増殖宿主細胞培養物および感染した霊長類の喉の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で増殖した。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、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ウェルプレートでVero細胞単層を接種しました。37°Cで1時間のインキュベーション後、接種物を除去し、1%ウシ胎児血清を添加した培地に置き換えた。単層を37°Cで5日間培養し、結晶紫色の溶液で染色した。
(Stittelaar et al., 2005参照)

このビデオでは、パージ可能なキャビネット内でインライン操作するための2キロワットの超音波システムを紹介します。ヒールシャーは、化学工業、製薬、化粧品、石油化学プロセス、溶媒ベースの抽出プロセスなど、ほぼすべての産業に超音波装置を供給しています。このパージ可能なステンレス製キャビネットは、危険場所での操作用に設計されています。この目的のために、密閉されたキャビネットは、可燃性ガスや蒸気がキャビネットに入るのを防ぐために、窒素または新鮮な空気で顧客がパージすることができます。

2x 1000ワット超音波装置、危険区域に設置するためのパージ可能なキャビネットに

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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 幅広い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にも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ならびに工業用ワクチン製造における実施のための高性能超音波装置およびソノバイオリアクターの設計、製造および販売を専門としている(例えば、 ワクチン, APIの).
ヒールシャー超音波による超音波プロセスパラメータの正確な制御' インテリジェントソフトウェア超音波処理は、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により、 医薬品グレードの条件。
自動データ記録: インテリジェントソフトウェアは、超音波処理プロセスのパラメータを内蔵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を正確に制御することで、 再現性, 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全範囲を提供するように調整できます。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、そして要求の厳しい環境での24/7操作を可能にします。

下の表は私達のultrasonicatorsのおおよその処理能力の目安を与えます:

バッチ容量流量推奨デバイス
マルチウェル/マイクロタイタープレート該当なしUIP400MTP
500mLの1〜200mL /分で10UP100Hシリーズ
2000mlの10〜20 400mLの/分UP200HT, UP400セント
00.1 20Lへ04L /分の0.2UIP2000hdT
100Lへ1010L /分で2UIP4000hdt
該当なし10 100L /分UIP16000
該当なし大きなのクラスタ UIP16000

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超音波ホモジナイザーはDNAのせん断に信頼性があります

超音波DNA剪断
CC-BY-SA.03の下でJkwchuiから適応



Literature / References

  • 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.

Facts Worth Knowing

サル痘ウイルス

サル痘(MPV、MPXV、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、水痘(VARV)、牛痘(CPX)、ワクシニア(VACV)ウイルスとともに、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20万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見なされている標識イムノアッセイです。ELISAは、診断感度が高いこと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を検出および定量するために使用されます。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、特異的抗体は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、肯定的な結果が得られることを意味します。


高性能超音波!ヒールシャーの製品範囲は、完全工業用超音波システムにベンチトップユニット上のコンパクトラボ超音波装置から完全なスペクトルをカバーしています。

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