Применение ультразвука при работе с вирусом оспы обезьян
Обработка ультразвуком является важным методом обработки для выделения вируса оспы обезьян (MPXV) из аналитических образцов, фрагментации вирусной ДНК, а также производства вакцин против оспы обезьян. При подготовке образцов перед диагностикой и анализом (ПЦР, ELISA и т. д.) обработка ультразвуком используется для лизиса клеток с целью высвобождения вируса оспы обезьян из клеток и / или фрагментации ДНК. В производстве вакцин области применения охватывают подготовку вирусных частиц / ДНК, инкапсуляцию в носители лекарственных средств и приготовление инокулятов.
Ниже вы найдете подробную информацию об ультразвуковой подготовке образцов вируса оспы обезьян, а также о производстве вакцин против MPXV с применением ультразвука.
Что вы найдете на этой странице:
- Ультразвуковой лизис для извлечения вируса оспы обезьян
- Ультразвуковая фрагментация ДНК вируса оспы обезьян
- Применение ультразвука в производстве вакцин против MPXV
Ультразвуковой лизис и фрагментация ДНК перед полимеразной цепной реакцией (ПЦР)
Инфекцию, вызванную вирусом оспы обезьян, выявляют методом амплификации нуклеиновых кислот (NAAT), используя полимеразную цепную реакцию (ПЦР) в реальном времени или обычную ПЦР для обнаружения уникальных последовательностей вирусной ДНК. Образец (например, мазок из носоглотки или биоптат кожи) содержит вирус внутри клеток.
Для анализа вирус необходимо высвободить из клеток, а вирусную ДНК необходимо фрагментировать для ПЦР.
Ультразвуковой лизис:
Ультразвуковое разрушение клеток / лизис является надежным и эффективным методом выделения вирусов из клеточных образцов и поэтому предпочтительнее применения химических агентов, таких как лизоцим, протеиназа K и различные детергенты, которые используются в качестве альтернативы для лизиса клеток и высвобождения ДНК.
Однако применение таких химических реагентов требует трудоемкой многоэтапной подготовки образцов перед ПЦР-анализом, чтобы предотвратить ингибирование реакции ПЦР. Поскольку ингибиторы ПЦР влияют на эффективность амплификации, небольшие изменения количества неудаленных ингибиторов могут привести к значительным изменениям амплификации продукта ПЦР (Diaco, 1995).
Преимущество обработки ультразвуком для лизиса заключается в том, что полное разрушение клеточных структур и высвобождение ДНК без необходимости использования лизирующих реагентов и трудоемкой подготовки образцов являются желательными результатами. (См. Fykse et al., 2003)
Ультразвуковая фрагментация ДНК:
Ультразвуковая фрагментация ДНК проста и надежна, поскольку позволяет получать фрагменты ДНК регулируемой длины (пары оснований, bp). С помощью ультразвука ДНК можно эффективно фрагментировать до заданной длины. Точный контроль ультразвуковых параметров и продуманные возможности охлаждения предотвращают деградацию ДНК.
Узнайте больше об ультразвуковой фрагментации ДНК!
Применение ультразвука при изготовлении вакцины против вируса оспы обезьян
Вакцины, применяемые против вируса оспы обезьян, в настоящее время являются живыми вирусными вакцинами. Вновь разрабатываемые вакцины могут использовать другие платформы, например на основе ДНК… В настоящее время содержит модифицированный вирус Vaccinia Ankara, ослабленный, нереплицирующийся ортопоксвирус. Также содержит Tris (трис-аминометан) и хлорид натрия. Вакцина также может содержать небольшие количества ДНК и белка из клеток фибробластов куриного эмбриона, которые используются для выращивания вакцинного вируса, бензоназу и антибиотические соединения, такие как гентамицин и ципрофлоксацин.
Ультразвуковая гомогенизация используется при производстве живых аттенуированных вирусных вакцин, ДНК-вакцин, поливалентных ДНК-коктейлей, мРНК-вакцин, вакцин на основе рекомбинантных белков, вакцин на основе вирусоподобных частиц и т. д.
- диспергирование вирусных частиц и агентов
- эмульгирование
- инактивацию вирусов
- разработку составов носителей лекарственных средств (NLC, SLN)
- инкапсуляцию
- растворение агентов
- подготовку адъювантов
- дегазацию / деаэрацию
Протокол ультразвукового выделения вируса оспы обезьян
Исследовательская группа Stittelaar (2005) использовала ультразвуковой лизис для высвобождения вируса оспы обезьян из культуры клеток-хозяев, в которой выращивали вирус, а также из клеток, полученных с помощью мазков из горла инфицированных приматов.
Подготовка вакцины против оспы обезьян:
Вирусы оспы обезьян выращивали на клетках фибробластов куриного эмбриона, свободных от специфических патогенов. После инкубации в течение 1–2 дней вирусно-клеточную суспензию собирали с помощью одного цикла замораживания и оттаивания, а затем концентрировали центрифугированием. Осадок ресуспендировали и подвергали нескольким циклам ультразвуковой гомогенизации.
Выделение вируса оспы обезьян из вакцинированных макак:
Образцы трижды замораживали и оттаивали, а затем обрабатывали ультразвуком в ультразвуковом CupHorn. Два разведения (1:10 и 1:100) в транспортной среде с добавлением 1% фетальной бычьей сыворотки использовали для инокуляции монослоев клеток Vero в шестилуночных планшетах. После инкубации в течение 1 h при 37°C инокуляты удаляли и заменяли культуральной средой с добавлением 1% фетальной бычьей сыворотки. Монослои культивировали в течение 5 дней при 37°C и окрашивали раствором кристаллического фиолетового.
(См. Stittelaar et al., 2005)
Ультразвуковые аппараты для анализа вирусов и производства вакцин
Широкий ассортимент продукции Hielscher Ultrasonics позволяет подобрать идеальный ультразвуковой аппарат для исследовательских и аналитических лабораторий, а также для промышленного производства вакцин.
Hielscher Ultrasonics специализируется на проектировании, производстве и поставке высокопроизводительных ультразвуковых аппаратов и ультразвуковых биореакторов для использования в исследовательских и аналитических лабораториях, а также для внедрения в промышленное производство вакцин (например, вакцины, активные фармацевтические ингредиенты).
Обработка ультразвуком может применяться в открытых емкостях, закрытых реакторах с непрерывным перемешиванием и реакторах с непрерывным протоком. Все детали ультразвуковых систем, контактирующие с жидкой средой, изготовлены из нержавеющей стали, титана или стекла. Автоклавируемые детали и санитарные соединения обеспечивают производство в условиях, соответствующих требованиям фармацевтического производства.
Автоматическая регистрация данных: Интеллектуальное программное обеспечение автоматически записывает параметры процесса обработки ультразвуком на встроенную карту памяти SD. Точный контроль всех параметров процесса обеспечивает воспроизводимость, стандартизацию производства, а также способствует выполнению стандартов безопасности фармацевтической продукции.
Ультразвуковые процессоры Hielscher Ultrasonics отличаются высокой надежностью и поддаются точному управлению. Все промышленные ультразвуковые аппараты можно настроить для работы во всем диапазоне амплитуд, от низких до очень высоких. Прочность ультразвуковых систем Hielscher позволяет работать круглосуточно, 24/7, при высоких нагрузках и в сложных условиях.
Приведенная ниже таблица дает представление о приблизительной производительности наших ультразвуковых аппаратов:
| Объем партии | Расход | Рекомендуемые устройства |
|---|---|---|
| многолуночные / микротитровальные планшеты | не применимо | UIP400MTP |
| 1–500mL | 10–200mL/min | UP100H |
| 10–2000mL | 20–400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1–20L | 0,2–4L/min | UIP2000hdT |
| 10–100L | 2–10L/min | UIP4000hdT |
| не применимо | 10–100L/min | UIP16000 |
| не применимо | больше | кластер из UIP16000 |
Свяжитесь с нами! / Задайте нам вопрос!
Литература / Ссылки
- 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.
Полезные сведения
Вирус оспы обезьян
Вирус оспы обезьян (MPV, MPXV или hMPXV) представляет собой вид вирусов с двуцепочечной ДНК, вызывающий вирусное зоонозное заболевание. Это заболевание известно как инфекция оспы обезьян и может возникать у людей и животных. Вирус относится к роду Orthopoxvirus семейства Poxviridae. Вирус оспы обезьян является одним из ортопоксвирусов человека наряду с вирусами натуральной оспы (VARV), коровьей оспы (CPX) и вакцинии (VACV). Ортопоксвирусы характеризуются крупными вирусными частицами кирпичеобразной формы, содержащими геном из двуцепочечной ДНК размером приблизительно 200 000 bp.
Анализ ELISA
ELISA расшифровывается как иммуноферментный анализ и представляет собой иммуноанализ с использованием метки, который считается золотым стандартом иммуноанализов. ELISA – иммунологический тест, ценимый за высокую диагностическую чувствительность и используемый для обнаружения и количественного определения молекул, включая антитела, антигены, белки, гликопротеины и гормоны. Принцип ELISA основан на взаимодействии антигена и антитела. При этом взаимодействии специфические антитела связываются со своим целевым антигеном. Только при наличии такого взаимодействия субстрат может связаться с ферментом и можно наблюдать последующее превращение субстрата, что означает получение положительного результата.
Hielscher Ultrasonics производит высокопроизводительные ультразвуковые гомогенизаторы от лабораторных до промышленных размеров.

