Ultra-sons na investigação de vírus
A lise e extração por ultra-sons é um método fiável e estabelecido há muito tempo para a rutura de células e a subsequente libertação de vírus, proteínas virais, ADN e ARN.
Ultra-sons na investigação do coronavírus
A extração de vírus de tecidos de órgãos é uma etapa essencial da preparação da amostra antes da análise do vírus (por exemplo, ácido nucleico, capsómeros, glicoproteínas). A homogeneização por ultra-sons é um método rápido, fácil e reprodutível de preparação de amostras, como a homogeneização de tecidos, a lise, a rutura de células, a extração de matéria intracelular e a fragmentação de ADN e ARN.
A preparação de amostras por ultra-sons é um passo comum antes da reação em cadeia de polímeros (PCR).
Aplicações ultra-sónicas contra vírus
- lise celular para extrair vírus de tecidos e culturas celulares
- dispersão de aglomerados de vírus
- cisalhamento/fragmentação do ADN e do ARN
Ultra-sons para a produção de vacinas e formulação de medicamentos antivirais
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Nano transportadores de medicamentos
Os sistemas nanométricos de administração de fármacos são utilizados com sucesso para administrar ingredientes farmacologicamente activos às células, onde o fármaco pode exercer os seus efeitos. Os nano-transportadores comuns para produtos farmacêuticos são Nano-emulsões, Lipossomas, complexos de ciclodextrinananopartículas poliméricas, nanopartículas inorgânicas e vectores virais.
A emulsificação e dispersão ultra-sónica é uma técnica bem estabelecida para produzir formulações nanométricas, tais como nano-emulsões, lipossomas, complexos de ciclodectrina e nanopartículas (por exemplo, nanopartículas core-shell) carregadas com substâncias bioactivas.
vírus
Processadores ultra-sónicos para lise e extração de células
A Hielscher Ultrasonics oferece uma vasta gama de sistemas de ultra-sons para a sonicação de amostras de laboratório muito pequenas, bem como para o processamento de quantidades muito grandes à escala industrial.
Os nossos ultrassons do tipo sonda são fornecidos em várias gamas de potência para garantir que podemos recomendar-lhe o dispositivo ideal para a sua aplicação. Uma vasta gama de acessórios, tais como sonotrodos de diferentes tamanhos e formas, células de fluxo e reactores com vários tamanhos e geometrias e outros complementos, garantem que pode configurar o seu disruptor de células ultrassónico para obter a máxima eficiência do processo e conforto do utilizador.
Um design ultrassónico único para a preparação de amostras é o VialTweeter. O Hielscher VialTweeter permite a sonicação de até 10 tubos (por exemplo, tubos Eppendorf, tubos de microcentrífuga, etc.) simultaneamente sob as mesmas condições de processo. As ondas ultra-sónicas intensas são transmitidas através das paredes dos tubos, de modo a evitar a contaminação cruzada e a perda de amostras. O VialTweeter é um sistema ultrassónico compacto, que pode ser utilizado em qualquer laboratório. As suas principais vantagens são o controlo preciso dos parâmetros do processo, a reprodutibilidade, o tratamento simultâneo de várias amostras nas mesmas condições sem contaminação cruzada e o registo automático de dados num cartão SD incorporado. A robustez do equipamento de ultra-sons da Hielscher permite o funcionamento 24 horas por dia, 7 dias por semana, em serviço pesado e em ambientes exigentes.
Vantagens dos ultrassons Hielscher
Todas as unidades de ultra-sons Hielscher são construídas para utilização 24 horas por dia, 7 dias por semana, em plena carga. A fiabilidade e robustez dos ultrasonicadores Hielscher garantem que pode processar os seus materiais com elevada eficiência, obtendo o resultado desejado. A nossa sintonização automática de frequências garante um funcionamento contínuo com a amplitude selecionada. A escalabilidade linear facilita o aumento de escala para volumes de processo mais elevados e os mesmos resultados de processo sem riscos.
A partir de 200 watts, todos os nossos sistemas ultra-sónicos estão equipados com um ecrã tátil a cores, controlo digital, cartão SD integrado para registo automático de dados, sensores de temperatura e de pressão opcionais e
O quadro seguinte dá-lhe uma indicação da capacidade de processamento aproximada dos nossos ultra-sons:
| Volume do lote | caudal | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200mL/min | UP100H |
| 10 a 2000mL | 20 a 400mL/min | UP200Ht, UP400ST |
| 0.1 a 20L | 0.2 a 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 a 10L/min | UIP4000hdt |
| n.d. | 10 a 100L/min | UIP16000 |
| n.d. | maior | grupo de UIP16000 |
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Homogeneizadores ultra-sónicos de alta potência de laboratório para piloto e escala industrial.
Literatura/Referências
Fatos, vale a pena conhecer
coronavírus
O termo coronavírus abrange todo um ramo da árvore genealógica dos vírus, incluindo os agentes patogénicos causadores da SARS (síndrome respiratória aguda grave), MERS (síndrome respiratória do Médio Oriente), entre outras variantes. Falar de "coronavírus" e referir-se a uma estirpe viral perigosa pode ser comparado a dizer "mamífero" quando se quer dizer "urso pardo". É tecnicamente correto, mas muito pouco específico.
vírus
Um vírus é uma pequena partícula infecciosa que necessita de uma célula hospedeira para se replicar. Os vírus invadem as células vivas de um organismo, desde animais e plantas a microrganismos, incluindo bactérias e archaea.
Formas, tamanhos e tipos de vírus
Em geral, os vírus são significativamente mais pequenos do que as bactérias. A maioria dos vírus que foram estudados até hoje têm um diâmetro entre 20 e 300 nanómetros. Como a maioria dos vírus são partículas tão minúsculas, um microscópio ótico não tem uma ampliação suficiente para os tornar visíveis. Para ver e estudar os vírus, são necessários microscópios electrónicos de varrimento e de transmissão (SEM e TEM, respetivamente).
Composição de um virião
Uma partícula completa de vírus é designada virião. Este virião é constituído por um núcleo interno de ácido nucleico, que pode ser ácido ribonucleico ou desoxirribonucleico (ARN ou ADN). O ácido nucleico é rodeado por um invólucro protetor de proteína exterior chamado capsídeo. O capsídeo é constituído por subunidades proteicas idênticas denominadas capsómeros. O núcleo do virião confere infecciosidade, enquanto o capsídeo confere especificidade ao vírus. Os priões são moléculas proteicas infecciosas que não contêm ADN ou ARN viral.
Vírus envelopados vs vírus nus
Os vírus que possuem um envelope lipídico são conhecidos como vírus com envelope. O chamado envelope é um revestimento lipídico que envolve o capsídeo proteico. Os vírus adoptam o envelope da membrana da célula hospedeira durante o processo de brotamento. Exemplos de vírus com envelope são o SARS-CoV-2, o VIH, o HSV, o SARS ou a varíola.
Os vírus nus não têm este envelope porque saem da célula lisando-a. No entanto, alguns vírus podem desenvolver um "quase-envelope" que envolve completamente o capsídeo viral, mas não contém glicoproteínas virais. Exemplos de vírus nus são o poliovírus, o nodavírus, o adenovírus e o SV40.
Morfologia do vírus
Distinguem-se quatro tipos morfológicos principais de vírus, nomeadamente Helicoidal, Icosaédrico, Prolato e Envelope. Além disso, existem os chamados vírus de morfologia complexa.
A morfologia de um vírus é definida pelo capsídeo e pela sua forma. O capsídeo é construído a partir de proteínas codificadas pelo genoma viral. A forma do capsídeo é a base da distinção morfológica. As subunidades de proteínas codificadas pelo vírus, denominadas capsómeros, agrupam-se para formar o capsídeo, que normalmente requer a presença do genoma do vírus.
Vírus helicoidais: Os vírus helicoidais têm uma forma de capsídeo que pode ser descrita como filamentosa ou em forma de bastonete. A forma helicoidal tem uma cavidade central na qual se encontra o ácido nucleico. Dependendo da disposição dos capsómeros, a forma helicoidal confere flexibilidade ou rigidez ao capsídeo do vírus.
Vírus Icosaédricos: O capsídeo do vírus icosaédrico é constituído por subunidades idênticas (capsómeros) que formam triângulos equiláteros, os quais, por sua vez, estão dispostos de forma simétrica. A forma icosaédrica proporciona uma formação muito estável do capsídeo, oferecendo muito espaço para o ácido nucleico.
Vírus Prolate: A forma prolata é uma variante da forma icosaédrica e é encontrada em bacteriófagos.
Vírus envelopados: Alguns vírus têm um envelope feito de fosfolípidos e proteínas. Para montar o envelope, o vírus utiliza porções da membrana celular do seu hospedeiro. O envelope funciona como um revestimento protetor do capsídeo e ajuda a proteger o vírus do sistema imunitário do hospedeiro. O envelope pode também conter moléculas receptoras que permitem ao vírus ligar-se às células hospedeiras e facilitar a infeção das células. Por um lado, o invólucro viral facilita a infeção das células; por outro lado, o invólucro viral torna o vírus mais suscetível de ser inactivado por agentes ambientais, tais como detergentes (por exemplo, sabão) que rompem os blocos de construção lipídicos do invólucro.
Vírus complexos: Um vírus complexo é determinado por uma estrutura de capsídeo que não é nem puramente helicoidal, nem puramente icosaédrica. Além disso, os vírus complexos podem ter componentes adicionais, como caudas proteicas ou uma parede externa complexa. Muitos vírus de fagos são conhecidos pela sua estrutura complexa, que combina uma cabeça icosaédrica com uma cauda helicoidal.
Genoma do vírus
As espécies virais têm uma variedade gigantesca de estruturas genómicas. O grupo das espécies de vírus contém mais diversidade estrutural genómica do que as plantas, os animais, as archaea ou as bactérias. Existem milhões de tipos diferentes de vírus, embora apenas cerca de 5.000 tipos tenham sido descritos em pormenor até à data. Isto deixa um enorme espaço para a investigação futura sobre vírus.