Ultradźwięki w badaniach nad wirusami
Liza i ekstrakcja ultradźwiękowa to niezawodna, od dawna ugruntowana metoda rozbijania komórek i późniejszego uwalniania wirusów, białek wirusowych, DNA i RNA.
Ultradźwięki w badaniach nad koronawirusami
Ekstrakcja wirusów z tkanek narządów jest niezbędnym etapem przygotowania próbek przed analizą wirusa (np. kwasu nukleinowego, kapsomerów, glikoprotein). Homogenizacja ultradźwiękowa jest szybką, łatwą i powtarzalną metodą przygotowania próbek, obejmującą homogenizację tkanek, lizę, rozbijanie komórek, ekstrakcję materiału wewnątrzkomórkowego oraz fragmentację DNA i RNA.
Ultradźwiękowe przygotowanie próbek jest powszechnie stosowanym etapem przed reakcją łańcuchową polimerów (PCR).
Zastosowania ultradźwięków w pracy z wirusami
- liza komórek w celu ekstrakcji wirusów z tkanek i hodowli komórkowych
- dyspergowanie skupisk wirusów
- ścinanie / fragmentacja DNA i RNA
Ultradźwięki w produkcji szczepionek i opracowywaniu formulacji leków przeciwwirusowych
Kliknij tutaj, aby uzyskać więcej informacji o ultradźwiękowej produkcji szczepionek!
Nanonośniki leków
Systemy dostarczania leków o rozmiarach nanometrycznych są z powodzeniem stosowane do dostarczania substancji czynnej farmakologicznie do komórek, gdzie lek może wywierać swoje działanie. Powszechnie stosowane nanonośniki leków to nanoemulsje, liposomy, kompleksy cyklodekstrynowe, nanocząstki polimerowe, nanocząstki nieorganiczne i wektory wirusowe.
Emulgowanie i dyspergowanie ultradźwiękowe to ugruntowana technika wytwarzania formulacji o właściwościach ulepszonych dzięki nanostrukturom, takich jak nanoemulsje, liposomy, kompleksy cyklodekstrynowe i nanocząstki (np. nanocząstki typu rdzeń–powłoka) zawierające substancje bioaktywne.
Wirus
Procesory ultradźwiękowe do lizy komórek i ekstrakcji
Hielscher Ultrasonics oferuje szeroką gamę systemów ultradźwiękowych do sonikacji bardzo małych próbek laboratoryjnych, a także do przetwarzania bardzo dużych ilości materiału na skalę przemysłową.
Nasze sonikatory z sondą są dostępne w różnych zakresach mocy, dzięki czemu możemy polecić idealne urządzenie do danego zastosowania. Szeroki wybór akcesoriów, takich jak sonotrody o różnych rozmiarach i kształtach, komory przepływowe i reaktory o różnych rozmiarach i geometriach oraz inne dodatki, pozwala skonfigurować ultradźwiękowe urządzenie do rozbijania komórek tak, aby zapewniało najwyższą wydajność procesu i najwyższy komfort użytkowania.
Unikalnym rozwiązaniem ultradźwiękowym do przygotowania próbek jest VialTweeter. Hielscher VialTweeter umożliwia jednoczesną sonikację nawet 10 probówek (np. probówek Eppendorf, probówek do mikrowirówek itp.) w tych samych warunkach procesu. Intensywne fale ultradźwiękowe są przenoszone przez ścianki probówek, dzięki czemu unika się zanieczyszczenia krzyżowego i utraty próbek. Urządzenie VialTweeter jest kompaktowym systemem ultradźwiękowym, który można stosować w każdym laboratorium. Jego główne zalety to precyzyjna kontrola parametrów procesu, powtarzalność, jednoczesne przetwarzanie kilku próbek w tych samych warunkach bez zanieczyszczenia krzyżowego oraz automatyczna rejestracja danych na wbudowanej karcie SD. Wytrzymałość urządzeń ultradźwiękowych Hielscher umożliwia pracę 24/7 przy dużym obciążeniu i w wymagających warunkach.
Zalety sonikatorów Hielscher
Wszystkie urządzenia ultradźwiękowe Hielscher są przeznaczone do pracy 24/7 przy pełnym obciążeniu. Niezawodność i wytrzymałość sonikatorów Hielscher zapewniają przetwarzanie materiałów z wysoką wydajnością i uzyskiwanie pożądanych rezultatów. Nasze automatyczne dostrajanie częstotliwości zapewnia ciągłą pracę przy wybranej amplitudzie. Liniowa skalowalność ułatwia zwiększanie skali do większych objętości procesu przy zachowaniu tych samych wyników, bez ryzyka.
Wszystkie nasze systemy ultradźwiękowe o mocy od 200 watów są wyposażone w kolorowy ekran dotykowy, sterowanie cyfrowe, wbudowaną kartę SD do automatycznej rejestracji danych, podłączane czujniki temperatury i opcjonalne czujniki ciśnienia, oraz
Poniższa tabela przedstawia przybliżoną wydajność przetwarzania naszych sonikatorów:
| Objętość partii | Natężenie przepływu | Zalecane urządzenia |
|---|---|---|
| 1 do 500mL | 10 do 200mL/min | UP100H |
| 10 do 2000mL | 20 do 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 do 20L | 0,2 do 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 do 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | większe | zespół urządzeń UIP16000 |
Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!
Homogenizatory ultradźwiękowe dużej mocy do zastosowań od skali laboratoryjnej przez pilotażową po przemysłową.
Literatura / źródła
Fakty, które warto znać
Koronawirus
Termin koronawirus obejmuje całą gałąź drzewa genealogicznego wirusów, w tym patogeny wywołujące SARS (zespół ciężkiej ostrej niewydolności oddechowej), MERS (bliskowschodni zespół oddechowy) oraz kilka innych wariantów. Mówienie o „koronawirusie” w odniesieniu do niebezpiecznego szczepu wirusa można porównać do mówienia „ssak”, gdy ma się na myśli „niedźwiedzia grizzly”. Jest to technicznie poprawne, ale bardzo mało precyzyjne.
Wirusy
Wirus jest małą cząstką zakaźną, która do namnażania potrzebuje komórki gospodarza. Wirusy wnikają do żywych komórek organizmów, od zwierząt i roślin po mikroorganizmy, w tym bakterie i archeony.
Kształty, rozmiary i typy wirusów
Wirusy są na ogół znacznie mniejsze od bakterii. Większość wirusów zbadanych do tej pory ma średnicę od 20 do 300 nanometrów. Ponieważ większość wirusów to tak drobne cząstki, mikroskop optyczny nie zapewnia wystarczającego powiększenia, aby stały się widoczne. Do obserwacji i badania wirusów wymagane są skaningowe i transmisyjne mikroskopy elektronowe (odpowiednio SEM i TEM).
Budowa wirionu
Kompletna cząstka wirusa nazywana jest wirionem. Taki wirion zawiera wewnętrzny rdzeń z kwasu nukleinowego, którym może być kwas rybonukleinowy lub deoksyrybonukleinowy (RNA lub DNA). Kwas nukleinowy jest otoczony ochronną zewnętrzną powłoką białkową zwaną kapsydem. Kapsyd składa się z identycznych podjednostek białkowych zwanych kapsomerami. Rdzeń wirionu nadaje mu zakaźność, natomiast kapsyd zapewnia swoistość wirusa. Priony są zakaźnymi cząsteczkami białkowymi, które nie zawierają wirusowego DNA ani RNA.
Wirusy otoczkowe a wirusy bezotoczkowe
Wirusy mające otoczkę lipidową nazywane są wirusami otoczkowymi. Tak zwana otoczka jest warstwą lipidową otaczającą białkowy kapsyd. Wirusy przejmują otoczkę z błony komórkowej gospodarza podczas procesu pączkowania. Przykładami wirusów otoczkowych są SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS lub ospa prawdziwa.
Wirusy bezotoczkowe nie mają tej otoczki, ponieważ opuszczają komórkę poprzez jej lizę. Niektóre wirusy mogą jednak wytworzyć „quasi-otoczkę”, która całkowicie otacza kapsyd wirusa, ale nie zawiera wirusowych glikoprotein. Przykładami wirusów bezotoczkowych są poliowirus, nodawirus, adenowirus i SV40.
Morfologia wirusów
Wyróżnia się cztery główne typy morfologiczne wirusów: helikalny, ikozaedralny, wydłużony i otoczka. Ponadto występują tak zwane złożone morfologie wirusów.
Morfologia wirusa jest określana przez kapsyd i jego kształt. Kapsyd zbudowany jest z białek kodowanych przez genom wirusa. Kształt kapsydu stanowi podstawę rozróżnienia morfologicznego. Kodowane przez wirusa podjednostki białkowe zwane kapsomerami samoczynnie składają się w kapsyd, co zwykle wymaga obecności genomu wirusa.
Wirusy helikalne: Wirusy helikalne mają kapsyd o formie, którą można opisać jako nitkowatą lub pałeczkowatą. Forma helikalna ma centralną jamę, w której zamknięty jest kwas nukleinowy. W zależności od ułożenia kapsomerów forma helikalna nadaje kapsydowi wirusa elastyczność lub sztywność.
Wirusy ikozaedralne: Kapsyd wirusa ikozaedralnego składa się z identycznych podjednostek (kapsomerów), które tworzą trójkąty równoboczne, ułożone z kolei w sposób symetryczny. Kształt ikozaedralny zapewnia bardzo stabilną strukturę kapsydu, oferując dużo miejsca na kwas nukleinowy.
Wirusy wydłużone: Kształt wydłużony jest wariantem kształtu ikozaedralnego i występuje u bakteriofagów.
Wirusy otoczkowe: Niektóre wirusy mają otoczkę zbudowaną z fosfolipidów i białek. Do utworzenia otoczki wirus wykorzystuje fragmenty błony komórkowej gospodarza. Otoczka pełni funkcję ochronnej powłoki kapsydu i tym samym pomaga chronić wirusa przed układem odpornościowym gospodarza. Otoczka może również zawierać cząsteczki receptorowe, które umożliwiają wirusowi wiązanie się z komórkami gospodarza i ułatwiają zakażanie komórek. Z jednej strony otoczka wirusowa ułatwia zakażanie komórek; z drugiej strony sprawia, że wirus jest bardziej podatny na inaktywację przez czynniki środowiskowe, takie jak detergenty (np. mydło), które naruszają lipidowe elementy budulcowe otoczki.
Wirusy złożone: Wirus złożony charakteryzuje się strukturą kapsydu, która nie jest ani wyłącznie helikalna, ani wyłącznie ikozaedralna. Ponadto wirusy złożone mogą mieć dodatkowe elementy, takie jak białkowe ogonki lub złożona ściana zewnętrzna. Wiele bakteriofagów jest znanych ze swojej złożonej budowy, która łączy ikozaedralną główkę z helikalnym ogonkiem.
Genom wirusa
Gatunki wirusów wykazują ogromną różnorodność struktur genomowych. Grupa gatunków wirusów charakteryzuje się większą różnorodnością strukturalną genomów niż rośliny, zwierzęta, archeony lub bakterie. Istnieją miliony różnych typów wirusów, choć dotychczas szczegółowo opisano tylko około 5 000 typów. Pozostawia to ogromne pole dla przyszłych badań nad wirusami.