新型冠狀病毒(COVID-2019)目前形勢(shì)依然嚴(yán)峻。在當(dāng)前阻斷疫情傳播的阻擊戰(zhàn)中,“早發(fā)現(xiàn),早隔離”仍是當(dāng)前工作的重點(diǎn)。截止目前,針對(duì)此病毒的治療方案,雖然在不斷研發(fā),改進(jìn)和完善,但是仍然尚無特效救治方法,急需新型冠狀病毒疫苗的研發(fā)成功。自疫情發(fā)生以來,新型冠狀病毒毒種被迅速成功分離,疫苗研發(fā)項(xiàng)目的及時(shí)立項(xiàng)攻關(guān),疫苗研發(fā)工作不斷取得階段性的成果。然而,疫苗研發(fā)仍是一個(gè)復(fù)雜的過程,至少需要幾個(gè)月的時(shí)間。隨著,我國科研專家,及世界各國專家的齊心協(xié)力,共克時(shí)艱,相信不久的將來COVID-2019疫苗一定可以研發(fā)成功,早日為COVID-2019病毒預(yù)防治療提供特效救治方案。
英國Apogee Flow公司納米流式分析儀,始終專注納米顆粒分析,同樣可為病毒顆粒等納米顆粒定量分析表征,疫苗研發(fā)等相關(guān)工作中提供創(chuàng)新,高效,專業(yè)的解決方案。
這里以美國默克集團(tuán)在HCMV病毒疫苗研發(fā)工作為例,為大家分享如何采用Apogee超靈敏納米流式來快速高通量分析病毒樣品,以及在加速病毒疫苗研發(fā)工作中超靈敏納米流式可以提供的解決方案:
人巨細(xì)胞病毒( human cytomegalovirus HCMV) 是皰疹病毒科 β 屬dsDNA 病毒。HCMV在人群中的感染非常普遍,是人類先天性感染最常見的病毒之一, 對(duì)孕婦及胎兒危害較大, 常造成流產(chǎn)、死胎、胎兒畸形、發(fā)育遲緩、聽力障礙、神經(jīng)系統(tǒng)遲緩等。目前針對(duì)HCMV尚無有效治療手段,因此研發(fā)特異性預(yù)防性疫苗一直以來是針對(duì)HCMV的優(yōu)先級(jí)研究對(duì)象。
在病毒疫苗研發(fā)過程中,病毒顆粒分析是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的分析方法,依賴于病毒蛋白或核酸染料。這種分析方法有很大的局限性,因?yàn)橥环N類型的病毒,會(huì)有不同類型的病毒顆粒,如HCMV病毒顆粒,包括感染性病毒顆粒,非感染性致密小體和包膜顆粒。其中不同病毒顆粒攜帶有相同蛋白質(zhì)包膜的特點(diǎn),極大地限制了通過蛋白質(zhì)特異性抗原進(jìn)行病毒顆粒的區(qū)分。此外,雖然30年以前已有研究人員嘗試流式分析法分析病毒顆粒,并且在最近的研究中,Gaudin和其同事利用流式分析法揭示了病毒表面糖蛋白濃度和病毒傳染性的關(guān)系,但是由于傳統(tǒng)流式散射光檢測(cè)靈敏度的局限性,新的分析設(shè)備和分析方法仍然亟待建立起來。
美國默克集團(tuán)研發(fā)人員Josef Vlasak等人通過在減毒的AD169毒株上恢復(fù)表達(dá)gH,并建立全新的HCMV納米流式分析方法,實(shí)時(shí)監(jiān)控病毒顆粒,及時(shí)優(yōu)化疫苗生產(chǎn)條件,最終在提高疫苗接種的免疫反應(yīng)上取得了重大突破。該疫苗的免疫優(yōu)勢(shì)為,它可以全面地呈現(xiàn)HCMV糖蛋白,并且可以引起更加強(qiáng)烈的CD8+免疫細(xì)胞反應(yīng),進(jìn)而保護(hù)不同類型的細(xì)胞免受感染,早前已經(jīng)處于臨床實(shí)驗(yàn)。其中,納米流式分析法,研發(fā)人員推薦使用了極具技術(shù)特色的英國Apogee公司超靈敏納米流式分析儀,該儀器僅僅通過散射光,Apogee 納米流式 便可以收集病毒樣品多屬性的表征信息(圖 1)(包括病毒滴度和顆粒純度等信息)。
圖 1.納米流式法區(qū)分不同大小HCMV顆粒及濃度信息表征
purif. NIEPs:非感染性包膜顆粒;purif. virions:感染性的病毒顆粒;purif. Large DB:致密小體;unfractionated: 以上三種病毒顆粒的混合物。不同的病毒顆粒,大小尺寸不同。
這些信息輕易地獲取方式可以替代那些消耗人力和時(shí)間的檢測(cè)方式,讓近乎實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)各種病毒顆粒的分泌水平(圖 2),極大地加快推動(dòng)疫苗研發(fā)成為可能。
圖 2. 納米流式法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)不同處理?xiàng)l件下病毒顆粒的分泌水平
處理?xiàng)l件越優(yōu)化,病毒顆粒分泌水平越高。
此外,結(jié)合免疫熒光,Apogee 納米流式還可以分析HCMV關(guān)鍵抗原(gB或gH)在不同病毒顆粒上的分布(圖 3),監(jiān)控病毒顆粒的純度。因此,Josef Vlasak等人建立的HCMV納米流式分析方法,將會(huì)給HCMV信息表征和疫苗研發(fā)帶來巨大的便利,同時(shí)也對(duì)研究其它種類的大病毒顆粒具有非常重要的參考價(jià)值。
圖 3. gB熒光標(biāo)記區(qū)分不同處理?xiàng)l件下的病毒顆粒(virions和NIEPs)和非病毒顆粒
處理?xiàng)l件越差,非病毒顆粒越多。
簡(jiǎn)要來說,Apogee Micro Plus在高通量病毒分析和疫苗研發(fā)相關(guān)工作中可主要體現(xiàn)出以下技術(shù)特色:
- 可實(shí)現(xiàn)用多角度散射光檢測(cè)分析100nm左右的病毒顆粒,散射光分辨率高達(dá)10nm,助力分 析不同大小,不同形態(tài)結(jié)構(gòu)病毒
- 最多可用4激光,9色熒光和3種散射光對(duì)病毒進(jìn)行多參數(shù)分析
- 計(jì)數(shù)方式為精準(zhǔn)絕對(duì)計(jì)數(shù):無需標(biāo)準(zhǔn)微球,可直接上樣對(duì)病毒顆粒進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)數(shù)分析
- 簡(jiǎn)單易用,無特殊耗材,無需購買專用流式管,無需購買專用鞘液
- 兼容高通量自動(dòng)上樣分析,支持96孔板多樣品自動(dòng)上樣分析,解放人力,省時(shí)高效
- 專利折射率矯正功能,支持病毒大小精準(zhǔn)分析
相信Apogee納米流式分析儀可為未來的病毒分析表征,加速病毒疫苗開發(fā)工作,提供更有力解決方案,為重大疫情病毒的早發(fā)現(xiàn),早預(yù)防,貢獻(xiàn)技術(shù)支撐力量。
參考文獻(xiàn):
Flask J, Hoang V M, Christanti S, et al. Use of flow cytometry for characterization of human cytomegalovirus vaccine particles[J]. Vaccine.
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