Ultrazvuk vo výskume vírusov
Ultrazvuková lýza a extrakcia je spoľahlivá a dlhodobo zavedená metóda rozrušovania buniek a následného uvoľňovania vírusov, vírusových proteínov, DNA a RNA.
Ultrazvuk vo výskume koronavírusov
Extrakcia vírusov z orgánového tkaniva je nevyhnutným krokom prípravy vzoriek pred analýzou vírusu (napr. nukleovej kyseliny, kapsomér, glykoproteínov). Ultrazvuková homogenizácia je rýchla, jednoduchá a reprodukovateľná metóda prípravy vzoriek, ktorá zahŕňa homogenizáciu tkanív, lýzu, rozrušovanie buniek, extrakciu vnútrobunkového materiálu, ako aj fragmentáciu DNA a RNA.
Ultrazvuková príprava vzoriek je bežným krokom pred polymerázovou reťazovou reakciou (PCR).
Použitie ultrazvuku pri práci s vírusmi
- lýza buniek na extrakciu vírusov z tkanív a bunkových kultúr
- dispergovanie zhlukov vírusov
- šmykové štiepenie / fragmentácia DNA a RNA
Ultrazvuk pri výrobe vakcín a formulácii antivírusových liečiv
Ďalšie informácie o ultrazvukovej výrobe vakcín nájdete tu!
Nanonosiče liečiv
Systémy na podávanie liečiv s nanometrovými rozmermi sa úspešne používajú na dopravenie farmakologicky účinnej látky do buniek, kde môže liečivo uplatniť svoje účinky. Bežnými nanonosičmi liečiv sú nanoemulzie, lipozómy, cyklodextrínové komplexy, polymérne nanočastice, anorganické nanočastice a vírusové vektory.
Ultrazvuková emulgácia a dispergácia je osvedčená technika na výrobu formulácií s vlastnosťami zlepšenými pomocou nanotechnológií, ako sú nanoemulzie, lipozómy, cyklodextrínové komplexy a nanočastice (napr. nanočastice typu jadro–obal) obsahujúce bioaktívne látky.
Vírus
Ultrazvukové procesory na lýzu buniek a extrakciu
Hielscher Ultrasonics ponúka širokú škálu ultrazvukových systémov na sonikáciu veľmi malých laboratórnych vzoriek, ako aj na spracovanie veľmi veľkých množstiev v priemyselnom meradle.
Naše sondové ultrazvukové prístroje sú dostupné v rôznych výkonových rozsahoch, aby sme vám mohli odporučiť ideálne zariadenie pre vašu aplikáciu. Široká ponuka príslušenstva, ako sú sonotródy rôznych veľkostí a tvarov, prietokové cely a reaktory rôznych veľkostí a geometrií a ďalšie doplnky, vám umožňuje zostaviť si ultrazvukový dezintegrátor buniek tak, aby poskytoval najvyššiu účinnosť procesu a najvyšší používateľský komfort.
Jedinečným ultrazvukovým riešením na prípravu vzoriek je VialTweeter. Hielscher VialTweeter umožňuje súčasnú sonikáciu až 10 skúmaviek (napr. skúmaviek Eppendorf, mikrocentrifugačných skúmaviek atď.) za rovnakých procesných podmienok. Intenzívne ultrazvukové vlny sa prenášajú cez steny skúmaviek, čím sa predchádza krížovej kontaminácii a strate vzorky. Prístroj VialTweeter je kompaktný ultrazvukový systém, ktorý možno používať v akomkoľvek laboratórnom prostredí. Jeho hlavnými výhodami sú presná kontrola procesných parametrov, reprodukovateľnosť, súčasné spracovanie viacerých vzoriek za rovnakých podmienok bez krížovej kontaminácie a automatické zaznamenávanie údajov na zabudovanú SD kartu. Robustnosť ultrazvukových zariadení Hielscher umožňuje nepretržitú prevádzku 24/7 pri vysokom zaťažení a v náročných prostrediach.
Výhody ultrazvukových prístrojov Hielscher
Všetky ultrazvukové jednotky Hielscher sú konštruované na používanie 24/7 pri plnom zaťažení. Spoľahlivosť a robustnosť ultrazvukových prístrojov Hielscher zabezpečujú, že môžete spracúvať svoje materiály s vysokou účinnosťou a dosiahnuť požadovaný výsledok. Naše automatické ladenie frekvencie zabezpečuje nepretržitú prevádzku pri zvolenej amplitúde. Lineárna škálovateľnosť umožňuje jednoducho a bez rizík prejsť na väčšie objemy spracovania pri zachovaní rovnakých výsledkov procesu.
Všetky naše ultrazvukové systémy s výkonom od 200 wattov sú vybavené farebným dotykovým displejom, digitálnym ovládaním, zabudovanou SD kartou na automatické zaznamenávanie údajov, pripojiteľnými snímačmi teploty a voliteľnými snímačmi tlaku a
Nasledujúca tabuľka poskytuje prehľad o približnej kapacite spracovania našich ultrazvukových prístrojov:
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500mL | 10 až 200mL/min | UP100H |
| 10 až 2000mL | 20 až 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 až 20L | 0,2 až 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100L | 2 až 10L/min | UIP4000hdT |
| n.a. | 10 až 100L/min | UIP16000 |
| n.a. | vyšší | zoskupenie zariadení UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórneho po poloprevádzkové a priemyselné meradlo.
Literatúra / referencie
Užitočné informácie
Koronavírus
Pojem koronavírus zahŕňa celú vetvu rodokmeňa vírusov vrátane patogénov spôsobujúcich ochorenia SARS (ťažký akútny respiračný syndróm), MERS (blízkovýchodný respiračný syndróm) a viacerých ďalších variantov. Hovoriť o „koronavíruse“ a mať pritom na mysli nebezpečný vírusový kmeň možno prirovnať k použitiu slova „cicavec“, keď máme na mysli „medveďa grizlyho“. Z odborného hľadiska je to správne, ale veľmi nešpecifické.
Vírusy
Vírus je malá infekčná častica, ktorá na svoje rozmnožovanie potrebuje hostiteľskú bunku. Vírusy napádajú živé bunky organizmov od živočíchov a rastlín až po mikroorganizmy vrátane baktérií a archeónov.
Tvary, veľkosti a typy vírusov
Vírusy sú vo všeobecnosti výrazne menšie ako baktérie. Väčšina doteraz skúmaných vírusov má priemer od 20 do 300 nanometrov. Keďže väčšina vírusov sú také drobné častice, optický mikroskop nemá dostatočné zväčšenie na ich zviditeľnenie. Na pozorovanie a skúmanie vírusov sú potrebné skenovacie a transmisné elektrónové mikroskopy (SEM a TEM).
Zloženie viriónu
Úplná vírusová častica sa nazýva virión. Takýto virión pozostáva z vnútorného jadra tvoreného nukleovou kyselinou, ktorou môže byť kyselina ribonukleová alebo deoxyribonukleová (RNA alebo DNA). Nukleovú kyselinu obklopuje ochranný vonkajší bielkovinový plášť nazývaný kapsida. Kapsida je tvorená identickými bielkovinovými podjednotkami nazývanými kapsoméry. Jadro viriónu mu dáva infekčnosť, zatiaľ čo kapsida zabezpečuje špecificitu vírusu. Prióny sú infekčné bielkovinové molekuly, ktoré neobsahujú vírusovú DNA ani RNA.
Obalené a neobalené vírusy
Vírusy, ktoré majú lipidový obal, sa označujú ako obalené vírusy. Takzvaný obal je lipidová vrstva, ktorá obklopuje bielkovinovú kapsidu. Vírusy získavajú obal z membrány hostiteľskej bunky počas procesu pučania. Príkladmi obalených vírusov sú SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS alebo pravé kiahne.
Neobalené vírusy tento obal nemajú, pretože opúšťajú bunku jej lýzou. Niektoré vírusy však môžu vytvoriť „kváziobal“, ktorý úplne obklopuje vírusovú kapsidu, ale neobsahuje vírusové glykoproteíny. Príkladmi neobalených vírusov sú poliovírus, nodavírus, adenovírus a SV40.
Morfológia vírusov
Rozlišujú sa štyri hlavné morfologické typy vírusov, konkrétne helikálny, ikozaedrický, predĺžený a obalený. Okrem toho existujú takzvané komplexné morfológie vírusov.
Morfológiu vírusu určuje kapsida a jej tvar. Kapsida je vytvorená z proteínov kódovaných vírusovým genómom. Tvar kapsidy je základom morfologického rozlíšenia. Vírusom kódované bielkovinové podjednotky nazývané kapsoméry sa samovoľne zostavujú do kapsidy, čo zvyčajne vyžaduje prítomnosť vírusového genómu.
Helikálne vírusy: Helikálne vírusy majú tvar kapsidy, ktorý možno opísať ako vláknitý alebo tyčinkovitý. Helikálny útvar má centrálnu dutinu, v ktorej je uzavretá nukleová kyselina. V závislosti od usporiadania kapsomér dáva helikálny tvar vírusovej kapside pružnosť alebo tuhosť.
Ikozaedrické vírusy: Kapsida ikozaedrického vírusu pozostáva z identických podjednotiek (kapsomér), ktoré tvoria rovnostranné trojuholníky, ktoré sú zasa symetricky usporiadané. Ikozaedrický tvar vytvára veľmi stabilnú kapsidu poskytujúcu dostatok priestoru pre nukleovú kyselinu.
Predĺžené vírusy: Predĺžený tvar je variantom ikozaedrického tvaru a vyskytuje sa pri bakteriofágoch.
Obalené vírusy: Niektoré vírusy majú obal tvorený fosfolipidmi a proteínmi. Na vytvorenie obalu vírus využíva časti bunkovej membrány svojho hostiteľa. Obal slúži ako ochranná vrstva kapsidy a pomáha tak chrániť vírus pred imunitným systémom hostiteľa. Obal môže obsahovať aj receptorové molekuly, ktoré vírusu umožňujú viazať sa na hostiteľské bunky a uľahčujú infikovanie buniek. Na jednej strane vírusový obal uľahčuje infikovanie buniek; na druhej strane zvyšuje citlivosť vírusu na inaktiváciu pôsobením činiteľov prostredia, ako sú detergenty (napr. mydlo), ktoré narúšajú lipidové stavebné zložky obalu.
Komplexné vírusy: Komplexný vírus sa vyznačuje štruktúrou kapsidy, ktorá nie je ani čisto helikálna, ani čisto ikozaedrická. Komplexné vírusy môžu mať navyše ďalšie súčasti, ako sú bielkovinové chvostíky alebo komplexná vonkajšia stena. Mnohé fágy sú známe svojou komplexnou štruktúrou, ktorá spája ikozaedrickú hlavičku s helikálnym chvostíkom.
Vírusový genóm
Vírusové druhy vykazujú obrovskú rozmanitosť genómových štruktúr. Skupina vírusových druhov obsahuje väčšiu štruktúrnu rozmanitosť genómov než rastliny, živočíchy, archeóny alebo baktérie. Existujú milióny rôznych typov vírusov, hoci doteraz bolo podrobne opísaných len približne 5 000 typov. To ponecháva obrovský priestor pre budúci výskum vírusov.