Ultraljud inom virusforskning
Lys och extraktion med ultraljud är en tillförlitlig och sedan länge etablerad metod för sönderdelning av celler och efterföljande frisättning av virus, virusproteiner, DNA och RNA.
Ultraljud inom coronavirusforskning
Extraktion av virus från organvävnad är ett väsentligt provberedningssteg före analys av viruset (t.ex. nukleinsyra, kapsomerer, glykoproteiner). Ultraljudshomogenisering är en snabb, enkel och reproducerbar metod för provberedning såsom vävnadshomogenisering, lys, cellsönderdelning, extraktion av intracellulärt material samt fragmentering av DNA och RNA.
Provberedning med ultraljud är ett vanligt steg före polymeraskedjereaktion (PCR).
Ultraljudstillämpningar för virus
- celllys för att extrahera virus från vävnad och cellkulturer
- dispergering av viruskluster
- skjuvning / fragmentering av DNA och RNA
Ultraljud för vaccinproduktion och formulering av antivirala läkemedel
Klicka här för mer information om vaccinproduktion med ultraljud!
Läkemedelsbärare i nanoskala
System för läkemedelstillförsel i nanoskala används framgångsrikt för att leverera farmakologiskt aktiva substanser till celler, där läkemedlet kan utöva sin effekt. Vanliga nanobärare för läkemedel är nanoemulsioner, liposomer, cyklodextrinkomplex, polymera nanopartiklar, oorganiska nanopartiklar och virusvektorer.
Emulgering och dispergering med ultraljud är en väletablerad teknik för att framställa nanoförbättrade formuleringar såsom nanoemulsioner, liposomer, cyklodextrinkomplex och nanopartiklar (t.ex. nanopartiklar med kärna och skal) laddade med bioaktiva ämnen.
Virus
Ultraljudsprocessorer för celllys och extraktion
Hielscher Ultrasonics erbjuder ett brett utbud av ultraljudssystem för ultraljudsbehandling av mycket små laboratorieprover samt för bearbetning av mycket stora mängder i industriell skala.
Våra ultraljudsapparater av sondtyp finns i olika effektområden så att vi kan rekommendera den idealiska apparaten för din tillämpning. Ett brett utbud av tillbehör såsom sonotroder i olika storlekar och former, flödesceller och reaktorer i olika storlekar och geometrier samt andra tillval säkerställer att du kan konfigurera din ultraljudscellsönderdelare för högsta processeffektivitet och användarkomfort.
En unik ultraljudskonstruktion för provberedning är VialTweeter. Hielscher VialTweeter möjliggör ultraljudsbehandling av upp till 10 rör (t.ex. Eppendorf-rör, mikrocentrifugrör osv.) samtidigt under samma processförhållanden. De intensiva ultraljudsvågorna överförs genom rörväggarna, så att korskontaminering och provförlust undviks. VialTweeter är ett kompakt ultraljudssystem som kan användas i alla laboratoriemiljöer. Dess främsta fördelar är den exakta kontrollen över processparametrarna, reproducerbarheten, samtidig behandling av flera prover under samma förhållanden utan korskontaminering och automatisk dataloggning på ett inbyggt SD-kort. Robustheten hos Hielschers ultraljudsutrustning möjliggör drift dygnet runt vid hög belastning och i krävande miljöer.
Fördelar med Hielschers ultraljudsapparater
Alla Hielschers ultraljudsenheter är byggda för användning dygnet runt under full belastning. Tillförlitligheten och robustheten hos Hielschers ultraljudsapparater säkerställer att du kan bearbeta dina material med hög effektivitet och uppnå önskat resultat. Vår automatiska frekvensavstämning säkerställer kontinuerlig drift vid den valda amplituden. Linjär skalbarhet gör det enkelt att skala upp till större processvolymer med samma processresultat utan risker.
Från 200 watt och uppåt levereras alla våra ultraljudssystem med en pekskärm i färg, digital styrning, inbyggt SD-kort för automatisk dataregistrering, anslutningsbara temperaturgivare och tryckgivare som tillval, och
Tabellen nedan ger en uppfattning om den ungefärliga bearbetningskapaciteten hos våra ultraljudsapparater:
| Satsvolym | Flödeshastighet | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 1 till 500mL | 10 till 200mL/min | UP100H |
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| ej tillämpligt | 10 till 100L/min | UIP16000 |
| ej tillämpligt | högre | kluster av UIP16000 |
Kontakta oss! / Fråga oss!
Ultraljudshomogenisatorer med hög effekt från laboratorieskala till pilotskala och industriell skala.
Litteratur/referenser
Fakta värda att känna till
Coronavirus
Begreppet coronavirus omfattar en hel gren av virusens släktträd, inklusive de sjukdomsframkallande patogenerna bakom SARS (svårt akut respiratoriskt syndrom), MERS (Mellanösternrespiratoriskt syndrom) och flera andra varianter. Att tala om ”coronaviruset” och syfta på en farlig virusstam kan jämföras med att säga ”däggdjur” när man menar ”grizzlybjörn”. Det är tekniskt korrekt, men mycket ospecifikt.
Virus
Ett virus är en liten infektiös partikel som behöver en värdcell för att kunna föröka sig. Virus tränger in i levande celler hos organismer, från djur och växter till mikroorganismer, inklusive bakterier och arkéer.
Virusens former, storlekar och typer
I allmänhet är virus betydligt mindre än bakterier. De flesta virus som har studerats fram till i dag har en diameter mellan 20 och 300 nanometer. Eftersom de flesta virus är så små partiklar har ett optiskt mikroskop inte tillräcklig förstoring för att göra dem synliga. För att se och studera virus krävs svepelektronmikroskop respektive transmissionselektronmikroskop (SEM respektive TEM).
En virions sammansättning
En fullständig viruspartikel kallas virion. En sådan virion består av en inre kärna av nukleinsyra, som kan vara antingen ribonukleinsyra eller deoxiribonukleinsyra (RNA eller DNA). Nukleinsyran omges av ett skyddande yttre proteinskal som kallas kapsid. En kapsid består av identiska proteinunderenheter som kallas kapsomerer. Virionens kärna ger infektionsförmåga, medan kapsiden ger viruset specificitet. Prioner är infektiösa proteinmolekyler som inte innehåller viralt DNA eller RNA.
Höljeförsedda kontra nakna virus
Virus som har ett lipidhölje kallas höljeförsedda virus. Det så kallade höljet är ett lipidlager som omger proteinkapsiden. Virus får höljet från värdcellens membran under avknoppningsprocessen. Exempel på höljeförsedda virus är SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS eller smittkoppor.
Nakna virus har inte detta hölje eftersom de lämnar cellen genom att lysera den. Vissa virus kan dock utveckla ett ”kvasihölje” som helt omsluter viruskapsiden men är fritt från virala glykoproteiner. Exempel på nakna virus är poliovirus, nodavirus, adenovirus och SV40.
Virusmorfologi
Man skiljer mellan fyra huvudsakliga morfologiska virustyper, nämligen helikal, ikosaedrisk, prolat och hölje. Dessutom finns så kallade komplexa virusmorfologier.
Ett virus morfologi definieras av kapsiden och dess form. Kapsiden byggs upp av proteiner som kodas av virusgenomet. Kapsidens form ligger till grund för den morfologiska indelningen. Viruskodade proteinunderenheter som kallas kapsomerer självorganiseras för att bilda en kapsid, vilket normalt kräver att virusgenomet är närvarande.
Helikala virus: Helikala virus har en kapselform som kan beskrivas som trådformig eller stavformig. Den helikala formen har en central hålighet där nukleinsyran är innesluten. Beroende på kapsomerernas arrangemang ger den helikala formen viruskapsiden flexibilitet eller styvhet.
Ikosaedriska virus: Kapsiden hos ett ikosaedriskt virus består av identiska underenheter (kapsomerer) som bildar liksidiga trianglar, vilka i sin tur är symmetriskt ordnade. Den ikosaedriska formen ger en mycket stabil kapsidstruktur med gott om utrymme för nukleinsyran.
Prolata virus: Den prolata formen är en variant av den ikosaedriska formen och förekommer hos bakteriofager.
Höljeförsedda virus: Vissa virus har ett hölje av fosfolipider och proteiner. För att bygga upp höljet använder viruset delar av värdens cellmembran. Höljet fungerar som ett skyddande lager runt kapsiden och bidrar därmed till att skydda viruset mot värdens immunsystem. Höljet kan också ha receptormolekyler som gör det möjligt för viruset att binda till värdceller och underlättar infektion av celler. Å ena sidan underlättar ett virushölje infektion av celler; å andra sidan gör virushöljet viruset mer känsligt för inaktivering av ämnen i omgivningen, såsom detergenter (t.ex. tvål), som bryter upp höljets lipidbyggstenar.
Komplexa virus: Ett komplext virus kännetecknas av en kapsidstruktur som varken är rent helikal eller rent ikosaedrisk. Dessutom kan komplexa virus ha ytterligare komponenter såsom proteinsvansar eller en komplex yttervägg. Många bakteriofager är kända för sin komplexa struktur, som kombinerar ett ikosaedriskt huvud med en helikal svans.
Virusgenom
Virusarter uppvisar en enorm variation av genomstrukturer. Gruppen av virusarter har större strukturell genomisk mångfald än växter, djur, arkéer eller bakterier. Det finns miljontals olika typer av virus, även om endast cirka 5 000 typer hittills har beskrivits i detalj. Detta lämnar ett enormt utrymme för framtida virusforskning.