Virüs Araştırmalarında Ultrasonik Teknoloji
Ultrasonik lizis ve ekstraksiyon, hücrelerin parçalanması ve ardından virüslerin, viral proteinlerin, DNA ve RNA’nın açığa çıkarılması için güvenilir ve uzun süredir yerleşik bir yöntemdir.
Koronavirüs Araştırmalarında Ultrasonik Teknoloji
Organ dokusundan virüslerin ekstraksiyonu, virüsü (ör. nükleik asit, kapsomerler, glikoproteinler) analiz etmeden önce gerçekleştirilen temel bir numune hazırlama adımıdır. Ultrasonik homojenizasyon; doku homojenizasyonu, lizis, hücre parçalama, hücre içi maddelerin ekstraksiyonu ve DNA ve RNA fragmantasyonu gibi numune hazırlama işlemleri için hızlı, kolay ve tekrarlanabilir bir yöntemdir.
Ultrasonik numune hazırlama, polimer zincir reaksiyonu (PCR) öncesinde yaygın olarak gerçekleştirilen bir adımdır.
Ultrasonik Virüs Uygulamaları
- dokudan ve hücre kültürlerinden virüsleri ekstrakte etmek için hücre lizisi
- virüs kümelerinin dispersiyonu
- DNA ve RNA’nın kesilmesi / fragmantasyonu
Aşı Üretimi ve Antiviral İlaç Formülasyonu için Ultrasonik Teknoloji
Ultrasonik aşı üretimi hakkında daha fazla bilgi için buraya tıklayın!
Nano İlaç Taşıyıcıları
Nano boyutlu ilaç taşıma sistemleri, farmakolojik olarak aktif bileşeni, ilacın etkilerini gösterebileceği hücrelere ulaştırmak için başarıyla kullanılmaktadır. İlaçlar için yaygın nano taşıyıcılar arasında nanoemülsiyonlar, lipozomlar, siklodekstrin kompleksleri, polimerik nanopartiküller, inorganik nanopartiküller ve viral vektörler bulunur.
Ultrasonik emülsifikasyon ve dispersiyon, biyoaktif maddeler yüklü nanoemülsiyonlar, lipozomlar, siklodekstrin kompleksleri ve nanopartiküller (ör. çekirdek-kabuk nanopartikülleri) gibi nanoteknolojiyle geliştirilmiş formülasyonlar üretmek için yerleşik bir tekniktir.
Virüs
Hücre Lizisi ve Ekstraksiyon için Ultrasonik İşlemciler
Hielscher Ultrasonics, çok küçük laboratuvar numunelerinin sonikasyonu ve endüstriyel ölçekte çok büyük miktarların işlenmesi için geniş bir ultrasonik sistem yelpazesi sunar.
Prob tipi sonikatörlerimiz, uygulamanız için ideal cihazı önerebilmemizi sağlamak üzere çeşitli güç aralıklarında sunulmaktadır. Farklı boyut ve şekillerde sonotrotlar, çeşitli boyut ve geometrilerde akış hücreleri ve reaktörler ile diğer ek donanımlardan oluşan geniş aksesuar yelpazesi, ultrasonik hücre parçalayıcınızı en yüksek proses verimliliği ve kullanıcı konforu için yapılandırabilmenizi sağlar.
Numune hazırlama için özgün bir ultrasonik tasarım, VialTweeter adlı sistemdir. Hielscher VialTweeter, aynı proses koşulları altında 10 adede kadar tüpün (ör. Eppendorf tüpleri, mikrosantrifüj tüpleri vb.) eş zamanlı sonikasyonuna olanak tanır. Yoğun ultrasonik dalgalar tüp duvarlarından iletilerek çapraz kontaminasyon ve numune kaybı önlenir. VialTweeter, her türlü laboratuvar ortamında kullanılabilen kompakt bir ultrasonik sistemdir. Başlıca avantajları; proses parametrelerinin hassas kontrolü, tekrarlanabilirlik, birden fazla numunenin aynı koşullar altında çapraz kontaminasyon olmadan eş zamanlı işlenmesi ve verilerin dahili bir SD karta otomatik olarak kaydedilmesidir. Hielscher ultrasonik ekipmanlarının sağlamlığı, ağır çalışma koşullarında ve zorlu ortamlarda 24/7 çalışmaya olanak tanır.
Hielscher Sonikatörlerinin Avantajları
Tüm Hielscher ultrasonik üniteleri, tam yük altında 24/7 kullanım için üretilmiştir. Hielscher sonikatörlerinin güvenilirliği ve sağlamlığı, malzemelerinizi yüksek verimlilikle işleyerek istediğiniz sonucu elde edebilmenizi sağlar. Otomatik frekans ayarımız, seçilen genlikte kesintisiz çalışmayı sağlar. Doğrusal ölçeklenebilirlik, risk olmadan daha yüksek proses hacimlerine geçmeyi ve aynı proses sonuçlarını elde etmeyi kolaylaştırır.
200 watt ve üzerindeki tüm ultrasonik sistemlerimiz; renkli dokunmatik ekran, dijital kontrol, otomatik veri kaydı için dahili SD kart, takılabilir sıcaklık sensörleri ve isteğe bağlı basınç sensörleri ile donatılmıştır ve
Aşağıdaki tablo, sonikatörlerimizin yaklaşık işleme kapasitesi hakkında bir fikir verir:
| Parti Hacmi | Debi | Önerilen Cihazlar |
|---|---|---|
| 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 |
| n.a. | 10–100L/min | UIP16000 |
| n.a. | daha yüksek | Cihaz kümesi: UIP16000 |
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sorun!
Yüksek güçlü ultrasonik homojenizatörler – laboratuvar ölçeğinden pilot ve endüstriyel ölçeğe kadar.
Literatür/Kaynaklar
Bilinmesi Gerekenler
Koronavirüs
Koronavirüs terimi, diğer çeşitli varyantların yanı sıra SARS (şiddetli akut solunum sendromu) ve MERS’e (Orta Doğu solunum sendromu) yol açan hastalık yapıcı patojenleri de içeren, virüs soy ağacının bütün bir dalını kapsar. “Koronavirüs” derken tehlikeli bir viral suşu kastetmek, “boz ayı”yı kastederken “memeli” demeye benzetilebilir. Teknik olarak doğrudur, ancak çok az özgüllük taşır.
Virüsler
Virüs, kendini çoğaltmak için bir konak hücreye ihtiyaç duyan küçük, enfeksiyöz bir parçacıktır. Virüsler; hayvanlardan ve bitkilerden, bakteri ve arkeleri de içeren mikroorganizmalara kadar çeşitli organizmaların canlı hücrelerini istila eder.
Virüslerin Şekilleri, Boyutları ve Türleri
Genel olarak virüsler bakterilerden belirgin ölçüde daha küçüktür. Bugüne kadar incelenmiş virüslerin çoğunun çapı 20 ile 300 nanometre arasındadır. Virüslerin çoğu böylesine küçük parçacıklar olduğundan, optik mikroskop bunları görünür kılacak kadar büyütme sağlayamaz. Virüsleri görmek ve incelemek için taramalı ve transmisyon elektron mikroskopları (sırasıyla SEM ve TEM) gereklidir.
Bir Virionun Bileşimi
Tam bir virüs parçacığına virion denir. Böyle bir virion, ribonükleik asit veya deoksiribonükleik asit (RNA veya DNA) olabilen nükleik asitten oluşan bir iç çekirdek içerir. Nükleik asit, kapsid adı verilen koruyucu bir dış protein kabuğuyla çevrilidir. Kapsid, kapsomer adı verilen özdeş protein alt birimlerinden oluşur. Virionun çekirdeği enfeksiyözlük kazandırırken kapsid virüse özgüllük sağlar. Prionlar, viral DNA veya RNA içermeyen enfeksiyöz protein molekülleridir.
Zarflı ve Çıplak Virüsler
Lipit zarfı olan virüsler, zarflı virüsler olarak bilinir. Zarf olarak adlandırılan yapı, protein kapsidini çevreleyen bir lipit kaplamadır. Virüsler, tomurcuklanma sürecinde zarfı konak hücre zarından alır. Zarflı virüslere örnek olarak SARS-CoV-2, HIV, HSV, SARS veya çiçek hastalığı verilebilir.
Çıplak virüslerde bu zarf bulunmaz; çünkü hücreden onu lizise uğratarak çıkarlar. Bununla birlikte bazı virüsler, viral kapsidi tamamen çevreleyen ancak viral glikoprotein içermeyen bir “yarı zarf” geliştirebilir. Çıplak virüslere örnek olarak poliovirüs, nodavirüs, adenovirüs ve SV40 verilebilir.
Virüs Morfolojisi
Dört ana morfolojik virüs tipi ayırt edilir: Helikal, İkosahedral, Prolat ve Zarf. Ayrıca karmaşık olarak adlandırılan virüs morfolojileri de vardır.
Bir virüsün morfolojisi, kapsid ve kapsidin şekliyle tanımlanır. Kapsid, viral genom tarafından kodlanan proteinlerden oluşur. Kapsid şekli, morfolojik ayrımın temelidir. Kapsomer adı verilen ve virüs tarafından kodlanan protein alt birimleri, bir kapsid oluşturmak üzere kendiliğinden bir araya gelir; bu süreç normalde virüs genomunun varlığını gerektirir.
Helikal Virüsler: Helikal virüslerin kapsid şekli, ipliksi veya çubuk biçimli olarak tanımlanabilir. Helikal şeklin merkezinde nükleik asidin içinde bulunduğu bir boşluk vardır. Kapsomerlerin düzenine bağlı olarak helikal şekil, virüs kapsidine esneklik veya rijitlik kazandırır.
İkosahedral Virüsler: İkosahedral virüsün kapsidi, eşkenar üçgenler oluşturan özdeş alt birimlerden (kapsomerlerden) oluşur; bu üçgenler de simetrik bir şekilde düzenlenir. İkosahedral şekil, nükleik asit için bol miktarda alan sunan çok kararlı bir kapsid oluşumu sağlar.
Prolat Virüsler: Prolat şekil, ikosahedral şeklin bir varyantıdır ve bakteriyofajlarda bulunur.
Zarflı Virüsler: Bazı virüslerin fosfolipitlerden ve proteinlerden oluşan bir zarfı vardır. Virüs, zarfı oluşturmak için konağının hücre zarının bazı kısımlarını kullanır. Zarf, kapsidin koruyucu kaplaması olarak işlev görür ve böylece virüsün konağın bağışıklık sisteminden korunmasına yardımcı olur. Zarf ayrıca, virüsün konak hücrelere bağlanmasını sağlayan ve hücrelerin enfekte olmasını kolaylaştıran reseptör molekülleri içerebilir. Bir yandan viral zarf hücrelerin enfekte olmasını kolaylaştırırken diğer yandan virüsü, zarfın lipit yapı taşlarını bozan deterjanlar (ör. sabun) gibi çevresel etkenlerle inaktivasyona daha duyarlı hâle getirir.
Karmaşık Virüsler: Karmaşık bir virüs, ne tamamen helikal ne de tamamen ikosahedral olan bir kapsid yapısıyla tanımlanır. Ayrıca karmaşık virüsler, protein kuyrukları veya karmaşık bir dış duvar gibi ek bileşenlere sahip olabilir. Birçok faj virüsü, ikosahedral bir başı helikal bir kuyrukla birleştiren karmaşık yapısıyla bilinir.
Virüs Genomu
Viral türlerin genomik yapıları son derece büyük bir çeşitlilik gösterir. Virüs türleri grubu; bitkilerden, hayvanlardan, arkelerden veya bakterilerden daha fazla yapısal genomik çeşitlilik içerir. Milyonlarca farklı virüs tipi vardır; ancak şimdiye kadar yalnızca yaklaşık 5.000 tip ayrıntılı olarak tanımlanmıştır. Bu durum, gelecekteki virüs araştırmaları için çok geniş bir alan bırakır.