Ultrasone technologie in virusonderzoek
Ultrasone lyse en extractie is een betrouwbare en al lange tijd gevestigde methode voor celontsluiting en het daaropvolgende vrijmaken van virussen, virale eiwitten, DNA en RNA.
Ultrasone technologie in coronavirusonderzoek
De extractie van virussen uit orgaanweefsel is een essentiële stap in de monstervoorbereiding vóór de analyse van het virus (bijv. nucleïnezuur, capsomeren, glycoproteïnen). Ultrasone homogenisatie is een snelle, eenvoudige en reproduceerbare methode voor monstervoorbereiding, zoals weefselhomogenisatie, lyse, celontsluiting, extractie van intracellulair materiaal en fragmentatie van DNA en RNA.
Ultrasone monstervoorbereiding is een gebruikelijke stap vóór de kettingreactie van polymeren (PCR).
Ultrasone toepassingen voor virussen
- cellyse om virussen uit weefsel en celculturen te extraheren
- dispergeren van virusclusters
- afschuiving / fragmentatie van DNA en RNA
Ultrasone technologie voor vaccinproductie en de formulering van antivirale geneesmiddelen
Klik hier voor meer informatie over ultrasone vaccinproductie!
Nanodragers voor geneesmiddelen
Systemen voor geneesmiddelafgifte op nanoschaal worden met succes gebruikt om een farmacologisch werkzame stof naar cellen te transporteren, waar het geneesmiddel zijn effecten kan uitoefenen. Veelgebruikte nanodragers voor geneesmiddelen zijn nano-emulsies, liposomen, cyclodextrinecomplexen, polymere nanodeeltjes, anorganische nanodeeltjes en virale vectoren.
Ultrasone emulgering en dispersie is een gevestigde techniek voor de productie van met nanotechnologie verbeterde formuleringen, zoals nano-emulsies, liposomen, cyclodextrinecomplexen en nanodeeltjes (bijv. nanodeeltjes met een kern-schilstructuur) die met bioactieve stoffen zijn beladen.
Virus
Ultrasone processoren voor cellyse en extractie
Hielscher Ultrasonics biedt een breed scala aan ultrasone systemen voor de sonicatie van zeer kleine laboratoriummonsters en voor de verwerking van zeer grote hoeveelheden op industriële schaal.
Onze sonicatoren met sonde zijn verkrijgbaar in verschillende vermogensklassen, zodat wij u het ideale apparaat voor uw toepassing kunnen aanbevelen. Een breed assortiment accessoires, zoals sonotroden in verschillende maten en vormen, doorstroomcellen en reactoren met verschillende afmetingen en geometrieën en andere uitbreidingen, zorgt ervoor dat u uw ultrasone apparaat voor celontsluiting kunt configureren voor de hoogste procesefficiëntie en het hoogste gebruikscomfort.
Een uniek ultrasoon ontwerp voor monstervoorbereiding is de VialTweeter. De Hielscher VialTweeter maakt de gelijktijdige sonicatie van maximaal 10 buisjes (bijv. Eppendorf-buisjes, microcentrifugebuisjes enz.) onder dezelfde procesomstandigheden mogelijk. De intense ultrasone golven worden door de wanden van de buisjes overgedragen, waardoor kruisbesmetting en monsterverlies worden voorkomen. De VialTweeter is een compact ultrasoon systeem dat in elke laboratoriumomgeving kan worden gebruikt. De belangrijkste voordelen zijn de nauwkeurige controle over de procesparameters, reproduceerbaarheid, de gelijktijdige behandeling van meerdere monsters onder dezelfde omstandigheden zonder kruisbesmetting en de automatische registratie van gegevens op een ingebouwde SD-kaart. De robuustheid van de ultrasone apparatuur van Hielscher maakt 24/7-bedrijf bij zware belasting en in veeleisende omgevingen mogelijk.
Voordelen van sonicatoren van Hielscher
Alle ultrasone apparaten van Hielscher zijn gebouwd voor 24/7-gebruik bij volle belasting. De betrouwbaarheid en robuustheid van de sonicatoren van Hielscher zorgen ervoor dat u uw materialen met een hoge efficiëntie kunt verwerken en het gewenste resultaat kunt bereiken. Onze automatische frequentieafstemming zorgt voor een continue werking met de geselecteerde amplitude. Lineaire schaalbaarheid maakt het eenvoudig om zonder risico’s op te schalen naar grotere procesvolumes met dezelfde procesresultaten.
Vanaf 200 watt zijn al onze ultrasone systemen voorzien van een kleurentouchscreen, digitale bediening, een ingebouwde SD-kaart voor automatische gegevensregistratie, aansluitbare temperatuursensoren en optionele druksensoren, en
De onderstaande tabel geeft u een indicatie van de verwerkingscapaciteit bij benadering van onze sonicatoren:
| Batchvolume | Debiet | Aanbevolen apparaten |
|---|---|---|
| 1 tot 500mL | 10 tot 200mL/min | UP100H |
| 10 tot 2000mL | 20 tot 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 tot 20L | 0,2 tot 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 tot 100L | 2 tot 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 tot 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | hoger | cluster van UIP16000 |
Neem contact met ons op! / Stel ons uw vragen!
Ultrasone homogenisatoren met hoog vermogen van laboratoriumschaal tot pilotschaal en industriële schaal.
Literatuur/referenties
Wetenswaardigheden
Coronavirus
De term coronavirus omvat een volledige tak van de stamboom van virussen, waaronder de ziekteverwekkers achter SARS (ernstig acuut respiratoir syndroom), MERS (respiratoir syndroom van het Midden-Oosten) en verschillende andere varianten. Spreken over het “coronavirus” en daarmee een gevaarlijke virusstam bedoelen, is vergelijkbaar met “zoogdier” zeggen wanneer men “grizzlybeer” bedoelt. Het is technisch correct, maar zeer weinig specifiek.
Virussen
Een virus is een klein infectieus deeltje dat een gastheercel nodig heeft om zich te vermenigvuldigen. Virussen dringen levende cellen van organismen binnen, van dieren en planten tot micro-organismen, waaronder bacteriën en archaea.
Vormen, afmetingen en typen van virussen
Over het algemeen zijn virussen aanzienlijk kleiner dan bacteriën. De meeste virussen die tot op heden zijn onderzocht, hebben een diameter tussen 20 en 300 nanometer. Omdat de meeste virussen zulke minuscule deeltjes zijn, biedt een optische microscoop onvoldoende vergroting om ze zichtbaar te maken. Om virussen te zien en te bestuderen, zijn rasterelektronenmicroscopen en transmissie-elektronenmicroscopen (respectievelijk SEM en TEM) nodig.
Samenstelling van een virion
Een volledig virusdeeltje wordt een virion genoemd. Zo’n virion bestaat uit een binnenste kern van nucleïnezuur, dat ribonucleïnezuur of desoxyribonucleïnezuur (RNA of DNA) kan zijn. Het nucleïnezuur wordt omgeven door een beschermende buitenste eiwitmantel, de capside. Een capside bestaat uit identieke eiwitsubeenheden die capsomeren worden genoemd. De kern van het virion verleent het infectiviteit, terwijl de capside het virus specificiteit geeft. Prionen zijn infectieuze eiwitmoleculen die geen viraal DNA of RNA bevatten.
Omhulde versus naakte virussen
Virussen met een lipidenenvelop worden omhulde virussen genoemd. De zogeheten envelop is een lipidenlaag die de eiwitcapside omgeeft. Virussen nemen de envelop tijdens het afknoppingsproces over van het membraan van de gastheercel. Voorbeelden van omhulde virussen zijn SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS of pokken.
Naakte virussen hebben deze envelop niet, omdat ze de cel verlaten door deze te lyseren. Sommige virussen kunnen echter een “quasi-envelop” ontwikkelen die de virale capside volledig omsluit, maar geen virale glycoproteïnen bevat. Voorbeelden van naakte virussen zijn poliovirus, nodavirus, adenovirus en SV40.
Virusmorfologie
Er worden vier morfologische hoofdtypen van virussen onderscheiden, namelijk helicaal, icosaëdrisch, prolaat en envelop. Daarnaast bestaan er zogeheten complexe virusmorfologieën.
De morfologie van een virus wordt bepaald door de capside en de vorm ervan. De capside is opgebouwd uit eiwitten die door het virale genoom worden gecodeerd. De vorm van de capside vormt de basis voor het morfologische onderscheid. Viraal gecodeerde eiwitsubeenheden, capsomeren genoemd, assembleren zichzelf tot een capside, waarvoor normaal gesproken de aanwezigheid van het virale genoom vereist is.
Helicale virussen: Helicale virussen hebben een capsidevorm die als draadvormig of staafvormig kan worden beschreven. De helicale vorm heeft een centrale holte waarin het nucleïnezuur is ingesloten. Afhankelijk van de rangschikking van de capsomeren verleent de helicale vorm de viruscapside flexibiliteit of stijfheid.
Icosaëdrische virussen: De capside van het icosaëdrische virus bestaat uit identieke subeenheden (capsomeren) die gelijkzijdige driehoeken vormen, die op hun beurt symmetrisch zijn gerangschikt. De icosaëdrische vorm zorgt voor een zeer stabiele capsidestructuur die veel ruimte biedt voor het nucleïnezuur.
Prolate virussen: De prolate vorm is een variant van de icosaëdrische vorm en komt voor bij bacteriofagen.
Omhulde virussen: Sommige virussen hebben een envelop die uit fosfolipiden en eiwitten bestaat. Om de envelop op te bouwen, gebruikt het virus delen van het celmembraan van zijn gastheer. De envelop fungeert als een beschermende mantel rond de capside en helpt zo het virus te beschermen tegen het immuunsysteem van de gastheer. De envelop kan ook receptormoleculen bevatten die het virus in staat stellen zich aan gastheercellen te binden en de infectie van cellen vergemakkelijken. Enerzijds vergemakkelijkt een virale envelop de infectie van cellen; anderzijds maakt de virale envelop het virus vatbaarder voor inactivatie door omgevingsfactoren, zoals detergenten (bijv. zeep) die de lipidenbouwstenen van de envelop aantasten.
Complexe virussen: Een complex virus wordt gekenmerkt door een capsidestructuur die noch zuiver helicaal, noch zuiver icosaëdrisch is. Bovendien kunnen complexe virussen aanvullende componenten hebben, zoals eiwitstaarten of een complexe buitenwand. Veel faagvirussen staan bekend om hun complexe structuur, die een icosaëdrische kop combineert met een helicale staart.
Viraal genoom
Virussoorten vertonen een enorme verscheidenheid aan genoomstructuren. De groep virussoorten bevat meer structurele diversiteit in genomen dan planten, dieren, archaea of bacteriën. Er zijn miljoenen verschillende typen virussen, hoewel tot nu toe slechts ongeveer 5.000 typen in detail zijn beschreven. Dit laat enorm veel ruimte voor toekomstig virusonderzoek.