Застосування ультразвуку для роботи з вірусом віспи мавп

Ультразвукова обробка є важливим технологічним методом виділення вірусу віспи мавп (MPXV) з аналітичних зразків, фрагментації вірусної ДНК, а також виробництва вакцин проти віспи мавп. Під час підготовки зразків перед діагностикою та аналізом (ПЛР, ELISA тощо) ультразвукову обробку використовують для лізису клітин, щоб вивільнити вірус віспи мавп із клітин та / або фрагментувати ДНК. У виробництві вакцин сфери застосування охоплюють підготовку вірусних частинок / ДНК, інкапсуляцію в носії лікарських засобів і приготування інокулятів.
Нижче наведено докладну інформацію про ультразвукову підготовку зразків вірусу віспи мавп, а також виробництво вакцин проти MPXV із застосуванням ультразвуку.

Що ви знайдете на цій сторінці:

• Ультразвуковий лізис для виділення вірусу віспи мавп
• Ультразвукова фрагментація ДНК вірусу віспи мавп
• Застосування ультразвуку у виробництві вакцин проти MPXV

Ультразвуковий лізис і фрагментація ДНК перед полімеразною ланцюговою реакцією (ПЛР)

Інфекцію, спричинену вірусом віспи мавп, виявляють за допомогою тестування з ампліфікацією нуклеїнових кислот (NAAT), використовуючи полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР) у реальному часі або звичайну ПЛР для виявлення унікальних послідовностей вірусної ДНК. Зразок (наприклад, мазок із носоглотки або біоптат шкіри) містить вірус у клітинах.
Для аналізу вірус необхідно вивільнити з клітин, а вірусну ДНК необхідно фрагментувати для ПЛР.

Ультразвуковий лізис:

Ультразвукове руйнування клітин / лізис є надійним та ефективним методом виділення вірусів із клітинних зразків і тому має перевагу перед хімічними агентами, такими як лізоцим, протеїназа K та різні детергенти, які альтернативно використовують для лізису клітин і вивільнення ДНК.
Однак застосування таких хімічних реагентів потребує тривалої підготовки зразків у кілька етапів перед ПЛР-аналізом, щоб запобігти інгібуванню реакції ПЛР. Оскільки інгібітори ПЛР впливають на ефективність ампліфікації, невеликі відмінності в кількості невидалених інгібіторів можуть призводити до значних відмінностей в ампліфікації продукту ПЛР (Diaco, 1995).
Перевага ультразвукової обробки для лізису полягає в тому, що повне руйнування клітинних структур і вивільнення ДНК без потреби в лізувальних реагентах та тривалій підготовці зразків є бажаними. (пор. Fykse et al., 2003)

Ультразвукова фрагментація ДНК:

Ультразвукова фрагментація ДНК є простою та надійною, оскільки дає змогу отримувати фрагменти ДНК із регульованою довжиною (пари основ, bp). За допомогою ультразвуку ДНК можна ефективно фрагментувати до заданої довжини. Точний контроль параметрів ультразвукової обробки та вдосконалені можливості охолодження запобігають деградації ДНК.
Дізнайтеся більше про ультразвукову фрагментацію ДНК!

Застосування ультразвуку у вакцинах проти вірусу віспи мавп

Вакцини, які наразі застосовують проти вірусу віспи мавп, є живими вірусними вакцинами. Нові розроблювані вакцини можуть використовувати інші платформи, наприклад на основі ДНК… Наразі містить модифікований вірус Vaccinia Ankara, атенуйований ортопоксвірус, нездатний до реплікації. Також містить Tris (трис-амінометан) і хлорид натрію. Вакцина також може містити невеликі кількості ДНК та білка клітин фібробластів курячих ембріонів, які використовують для вирощування вакцинного вірусу, бензоназу й антибіотичні сполуки, такі як гентаміцин і ципрофлоксацин.

Ультразвукову гомогенізацію використовують у виробництві живих атенуйованих вірусних вакцин, ДНК-вакцин, полівалентних ДНК-коктейлів, мРНК-вакцин, рекомбінантних білкових вакцин, вакцин на основі вірусоподібних частинок тощо.

Дізнайтеся більше про застосування ультразвуку для вдосконалення виробництва вакцин!

Протокол ультразвукового виділення вірусу віспи мавп

Дослідницька група Stittelaar (2005) використовувала ультразвуковий лізис для вивільнення вірусу віспи мавп із культури клітин-господарів, у якій його вирощували, а також із клітин, отриманих із мазків із горла інфікованих приматів.

Приготування вакцини проти віспи мавп:

Віруси віспи мавп вирощували на клітинних фібробластах курячого ембріона, вільних від специфічних патогенів. Після інкубації протягом від 1 до 2 днів суспензію «вірус–клітини» збирали одним циклом заморожування–відтавання, а потім концентрували центрифугуванням. Осад ресуспендували і піддавали кільком раундам ультразвукової гомогенізації.

Виділення вірусу віспи мавп із вакцинованих макак:

Зразки тричі піддавали заморожуванню–відтаванню та ультразвуковій обробці в CupHorn. Для інокуляції моношарів клітин Vero в планшетах із шістьма лунками використовували два розведення (1:10 і 1:100) на транспортному середовищі з додаванням 1% ембріональної телячої сироватки. Після 1 год інкубації при 37°C інокуляти видаляли і замінювали культуральним середовищем з додаванням 1% ембріональної телячої сироватки. Моношари культивували протягом 5 днів при 37°C і фарбували розчином кристалічного фіолетового.
(пор. Stittelaar et al., 2005)

Ультразвукові пристрої для аналізу вірусів і виробництва вакцин

Широкий асортимент продукції Hielscher Ultrasonics пропонує ідеальний ультразвуковий пристрій як для дослідницьких та аналітичних лабораторій, так і для промислового виробництва вакцин.
Hielscher Ultrasonics спеціалізується на проєктуванні, виробництві та постачанні високопродуктивних ультразвукових пристроїв і ультразвукових біореакторів для використання в дослідницьких та аналітичних лабораторіях, а також для впровадження у промислове виробництво вакцин (наприклад, вакцини, АФІ).
Ультразвукову обробку можна застосовувати у відкритих посудинах, закритих реакторах із безперервним перемішуванням та реакторах із безперервним протоком. Усі частини ультразвукових систем, які контактують із рідким середовищем, виготовлено з нержавіючої сталі, титану або скла. Деталі, придатні для автоклавування, і санітарні фітинги забезпечують виробництво в умовах, що відповідають фармацевтичним вимогам.
Автоматичне записування даних: Інтелектуальне програмне забезпечення автоматично записує параметри процесу ультразвукової обробки на вбудовану карту пам’яті SD. Точний контроль усіх параметрів процесу забезпечує відтворюваність, стандартизацію виробництва, а також полегшує дотримання стандартів безпеки фармацевтичної продукції.
Ультразвукові процесори Hielscher Ultrasonics є надзвичайно надійними та забезпечують можливість точного керування. Усі промислові ультразвукові пристрої можна налаштувати для роботи в повному діапазоні амплітуд – від нижчих до дуже високих. Міцність ультразвукових систем Hielscher дає змогу працювати цілодобово, 24/7, за високих навантажень і в складних умовах.

Наведена нижче таблиця дає уявлення про приблизну продуктивність наших ультразвукових пристроїв: