Ứng dụng siêu âm liên quan đến virus đậu mùa khỉ
Xử lý siêu âm là một phương pháp xử lý quan trọng để phân lập virus đậu mùa khỉ (MPXV) từ các mẫu phân tích, phân mảnh DNA của virus cũng như sản xuất vắc xin đậu mùa khỉ. Khi chuẩn bị mẫu trước khi chẩn đoán và phân tích (PCR, ELISA, v.v.), xử lý siêu âm được sử dụng để ly giải tế bào nhằm giải phóng virus đậu mùa khỉ từ bên trong tế bào và / hoặc phân mảnh DNA. Trong sản xuất vắc xin, các ứng dụng bao gồm chuẩn bị hạt virus / DNA, bao gói trong chất mang thuốc và bào chế dịch gây nhiễm.
Dưới đây là thông tin chi tiết về chuẩn bị mẫu virus đậu mùa khỉ bằng siêu âm cũng như sản xuất vắc xin MPXV có hỗ trợ siêu âm.
Nội dung trên trang này:
- Ly giải bằng siêu âm để tách chiết virus đậu mùa khỉ
- Phân mảnh DNA của virus đậu mùa khỉ bằng siêu âm
- Ứng dụng siêu âm trong sản xuất vắc xin MPXV
Hệ thống gồm 2x máy siêu âm 1kW này, dùng để vận hành theo dòng chảy liên tục, được lắp đặt tại một cơ sở sản xuất vắc xin.
Ly giải và phân mảnh DNA bằng siêu âm trước phản ứng chuỗi polymerase (PCR)
Tình trạng nhiễm virus đậu mùa khỉ được phát hiện bằng xét nghiệm khuếch đại axit nucleic (NAAT), sử dụng phản ứng chuỗi polymerase (PCR) thời gian thực hoặc thông thường để phát hiện các trình tự đặc trưng của DNA virus. Mẫu (ví dụ: mẫu phết tỵ hầu hoặc mẫu sinh thiết da) chứa virus bên trong tế bào.
Để phân tích, virus phải được giải phóng khỏi tế bào và DNA của virus phải được phân mảnh để thực hiện PCR.
Ly giải bằng siêu âm:
Phá vỡ / ly giải tế bào bằng siêu âm là phương pháp đáng tin cậy và hiệu quả để phân lập virus từ các mẫu tế bào, do đó là kỹ thuật được ưu tiên hơn so với các tác nhân hóa học như lysozyme, proteinase K và các chất tẩy rửa khác nhau vốn được sử dụng thay thế để ly giải tế bào và giải phóng DNA.
Tuy nhiên, việc sử dụng các thuốc thử hóa học như vậy đòi hỏi quá trình chuẩn bị mẫu tốn thời gian qua nhiều bước trước khi phân tích PCR để ngăn ngừa sự ức chế phản ứng PCR. Vì các chất ức chế PCR ảnh hưởng đến hiệu suất khuếch đại, những thay đổi nhỏ về lượng chất ức chế chưa được loại bỏ có thể dẫn đến những thay đổi lớn trong việc khuếch đại sản phẩm PCR (Diaco, 1995).
Ưu điểm của xử lý siêu âm để ly giải là đạt được sự phá vỡ hoàn toàn cấu trúc tế bào và giải phóng DNA như mong muốn mà không cần thuốc thử ly giải và quá trình chuẩn bị mẫu tốn thời gian. (xem Fykse và cộng sự, 2003)
Phân mảnh DNA bằng siêu âm:
Phân mảnh DNA bằng siêu âm đơn giản và đáng tin cậy vì tạo ra các đoạn DNA có thể điều chỉnh độ dài (cặp bazơ, bp). Khi sử dụng siêu âm, DNA có thể được phân mảnh hiệu quả đến độ dài DNA mục tiêu. Việc kiểm soát chính xác các thông số siêu âm và các tùy chọn làm mát tinh vi giúp ngăn ngừa sự phân hủy DNA.
Đọc thêm về phân mảnh DNA bằng siêu âm!
Ứng dụng siêu âm trong vắc xin phòng virus đậu mùa khỉ
Các vắc xin hiện được sử dụng để phòng virus đậu mùa khỉ là vắc xin virus sống. Các vắc xin mới được phát triển có thể sử dụng những nền tảng khác như dựa trên DNA Hiện chứa một viurs Vaccinia Ankara biến đổi, một orthopoxvirus giảm độc lực, không nhân lên. Nó cũng chứa Tris (tris-aminomethane) và natri clorua. Vắc xin cũng có thể chứa một lượng nhỏ DNA và protein từ các tế bào nguyên bào sợi phôi gà được sử dụng để nuôi cấy virus vắc xin, benzonase và các hợp chất kháng sinh như gentamicin và ciprofloxacin.
Đồng nhất hóa bằng siêu âm được sử dụng trong sản xuất vắc xin virus sống giảm độc lực, vắc xin DNA, hỗn hợp DNA đa giá, vắc xin mRNA, vắc xin protein tái tổ hợp, vắc xin hạt giống virus, v.v.
- phân tán các hạt virus và tác nhân
- nhũ hóa
- bất hoạt virus
- bào chế chất mang thuốc (NLC, SLN)
- bao gói
- hòa tan các tác nhân
- chuẩn bị tá dược bổ trợ miễn dịch
- khử khí / loại bỏ không khí
Quy trình phân lập virus đậu mùa khỉ bằng siêu âm
Nhóm nghiên cứu của Stittelaar (2005) đã sử dụng ly giải bằng siêu âm để giải phóng virus đậu mùa khỉ từ dịch nuôi cấy tế bào vật chủ dùng để nuôi virus cũng như từ các tế bào thu được qua mẫu phết họng của các loài linh trưởng bị nhiễm.
Chuẩn bị vắc xin đậu mùa khỉ:
Virus đậu mùa khỉ được nuôi cấy trên các tế bào nguyên bào sợi phôi gà không có mầm bệnh đặc hiệu. Sau khi ủ bệnh từ 1 đến 2 ngày, huyền phù tế bào virus được thu hoạch bằng một đợt đông lạnh và sau đó cô đặc bằng cách ly tâm. Các viên đã được treo lại và chịu nhiều vòng đồng nhất siêu âm.
Phân lập virus đậu mùa khỉ từ khỉ macaque đã được tiêm vắc xin:
Các mẫu đã được đóng băng tan băng ba lần và sonicated trong một siêu âm CupHorn. Hai chất pha loãng (1:10 và 1:100) trong môi trường vận chuyển bổ sung huyết thanh bò thai 1% đã được sử dụng để cấy các lớp đơn tế bào Vero vào các tấm sáu giếng. Sau 1 giờ ủ ở nhiệt độ 37°C, chất tiêm đã được loại bỏ và thay thế bằng môi trường nuôi cấy bổ sung huyết thanh bò thai 1%. Các lớp đơn được nuôi cấy trong 5 ngày ở 37 °C và nhuộm bằng dung dịch màu tím tinh thể. (xem Stittelaar và cộng sự, 2005)
Máy siêu âm dùng cho phân tích virus và sản xuất vắc xin
Danh mục sản phẩm đa dạng của Hielscher Ultrasonics cung cấp máy siêu âm lý tưởng cho các phòng thí nghiệm nghiên cứu và phân tích cũng như sản xuất vắc xin công nghiệp.
Hielscher Ultrasonics chuyên thiết kế, sản xuất và phân phối máy siêu âm hiệu suất cao và thiết bị phản ứng sinh học siêu âm để sử dụng trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu và phân tích cũng như triển khai trong sản xuất vắc xin công nghiệp (ví dụ: vắc xin, hoạt chất dược phẩm (API)).
Xử lý siêu âm có thể được áp dụng trong các bình hở, thiết bị phản ứng kín được khuấy liên tục và thiết bị phản ứng dòng chảy liên tục. Tất cả các bộ phận của hệ thống siêu âm tiếp xúc với môi trường lỏng đều được làm từ thép không gỉ, titan hoặc thủy tinh. Các bộ phận có thể tiệt trùng bằng nồi hấp và các phụ kiện kết nối hợp vệ sinh bảo đảm quá trình sản xuất diễn ra trong điều kiện đạt cấp dược phẩm.
Ghi dữ liệu tự động: Phần mềm thông minh tự động ghi lại các thông số của quá trình xử lý siêu âm trên thẻ nhớ SD tích hợp. Việc kiểm soát chính xác tất cả các thông số quy trình bảo đảm khả năng tái lập, tiêu chuẩn hóa sản xuất, đồng thời tạo thuận lợi cho việc đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn sản phẩm dược phẩm.
Các thiết bị xử lý siêu âm của Hielscher Ultrasonics có độ tin cậy cao và có thể được kiểm soát chính xác. Tất cả các máy siêu âm công nghiệp đều có thể được điều chỉnh để cung cấp toàn bộ dải biên độ từ thấp đến rất cao. Độ bền của các hệ thống siêu âm Hielscher cho phép vận hành 24/7 ở chế độ làm việc nặng và trong các môi trường khắc nghiệt.
Bảng dưới đây cho biết năng lực xử lý gần đúng của các máy siêu âm của chúng tôi:
| Thể tích mẻ | Lưu lượng | Thiết bị được khuyến nghị |
|---|---|---|
| đĩa đa giếng / đĩa vi chuẩn độ | không áp dụng | UIP400MTP |
| 1 đến 500mL | 10 đến 200mL/min | UP100H |
| 10 đến 2000mL | 20 đến 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 đến 20L | 0,2 đến 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 đến 100L | 2 đến 10L/min | UIP4000hdT |
| không áp dụng | 10 đến 100L/min | UIP16000 |
| không áp dụng | lớn hơn | cụm máy UIP16000 |
Liên hệ với chúng tôi! / Đặt câu hỏi cho chúng tôi!
Cắt DNA bằng siêu âm
Phỏng theo Jkwchui theo giấy phép CC-BY-SA.03
Tài liệu / Tài liệu tham khảo
- 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.
Những thông tin đáng biết
Virus đậu mùa khỉ
Virus đậu mùa khỉ (MPV, MPXV hoặc hMPXV) là một loài virus DNA sợi kép gây ra bệnh do virus lây truyền giữa động vật và người. Bệnh này được gọi là bệnh đậu mùa khỉ và có thể xảy ra ở người và động vật. Virus này thuộc chi Orthopoxvirus trong họ Poxviridae. Virus đậu mùa khỉ là một trong các orthopoxvirus ở người, cùng với virus đậu mùa (VARV), virus đậu bò (CPX) và virus vaccinia (VACV). Các orthopoxvirus có đặc trưng là các hạt virus lớn hình viên gạch, chứa bộ gen DNA sợi kép có kích thước khoảng 200.000 bp.
Xét nghiệm ELISA
ELISA là viết tắt của xét nghiệm hấp thụ miễn dịch liên kết enzyme và là một xét nghiệm miễn dịch có đánh dấu được xem là tiêu chuẩn vàng của các xét nghiệm miễn dịch. ELISA là xét nghiệm miễn dịch được đánh giá cao nhờ độ nhạy chẩn đoán cao, được sử dụng để phát hiện và định lượng các phân tử, bao gồm kháng thể, kháng nguyên, protein, glycoprotein và hormone. Nguyên lý của ELISA dựa trên tương tác kháng nguyên–kháng thể. Thông qua tương tác kháng nguyên–kháng thể này, các kháng thể đặc hiệu liên kết với kháng nguyên đích của chúng. Chỉ khi tương tác xảy ra, cơ chất mới có thể liên kết với enzyme và sau đó có thể quan sát được sự chuyển hóa cơ chất, nghĩa là thu được kết quả dương tính.
Hielscher Ultrasonics sản xuất các máy đồng nhất hóa siêu âm hiệu suất cao với quy mô từ phòng thí nghiệm đến công nghiệp.