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伯齐Apogee超灵敏纳米流式助力病毒表征和疫苗研发
点击次数:420 发布日期:2020-2-27  来源:本站 本站原创,转载请注明出处
新型冠状病毒(COVID-2019)目前形势依然严峻。在当前阻断疫情传播的阻击战中,“早发现,早隔离”仍是当前工作的重点。截止目前,针对此病毒的治疗方案,虽然在不断研发,改进和完善,但是仍然尚无特效救治方法,急需新型冠状病毒疫苗的研发成功。自疫情发生以来,新型冠状病毒毒种被迅速成功分离,疫苗研发项目的及时立项攻关,疫苗研发工作不断取得阶段性的成果。然而,疫苗研发仍是一个复杂的过程,至少需要几个月的时间。随着,我国科研专家,及世界各国专家的齐心协力,共克时艰,相信不久的将来COVID-2019疫苗一定可以研发成功,早日为COVID-2019病毒预防治疗提供特效救治方案。

英国Apogee Flow公司纳米流式分析仪,始终专注纳米颗粒分析,同样可为病毒颗粒等纳米颗粒定量分析表征,疫苗研发等相关工作中提供创新,高效,专业的解决方案。

这里以美国默克集团在HCMV病毒疫苗研发工作为例,为大家分享如何采用Apogee超灵敏纳米流式来快速高通量分析病毒样品,以及在加速病毒疫苗研发工作中超灵敏纳米流式可以提供的解决方案:

人巨细胞病毒( human cytomegalovirus HCMV) 是疱疹病毒科 β 属dsDNA 病毒。HCMV在人群中的感染非常普遍,是人类先天性感染最常见的病毒之一, 对孕妇及胎儿危害较大, 常造成流产、死胎、胎儿畸形、发育迟缓、听力障碍、神经系统迟缓等。目前针对HCMV尚无有效治疗手段,因此研发特异性预防性疫苗一直以来是针对HCMV的优先级研究对象。

在病毒疫苗研发过程中,病毒颗粒分析是非常关键的环节。传统的分析方法,依赖于病毒蛋白或核酸染料。这种分析方法有很大的局限性,因为同一种类型的病毒,会有不同类型的病毒颗粒,如HCMV病毒颗粒,包括感染性病毒颗粒,非感染性致密小体和包膜颗粒。其中不同病毒颗粒携带有相同蛋白质包膜的特点,极大地限制了通过蛋白质特异性抗原进行病毒颗粒的区分。此外,虽然30年以前已有研究人员尝试流式分析法分析病毒颗粒,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浓度和病毒传染性的关系,但是由于传统流式散射光检测灵敏度的局限性,新的分析设备和分析方法仍然亟待建立起来。

美国默克集团研发人员Josef Vlasak等人通过在减毒的AD169毒株上恢复表达gH,并建立全新的HCMV纳米流式分析方法,实时监控病毒颗粒,及时优化疫苗生产条件,最终在提高疫苗接种的免疫反应上取得了重大突破。该疫苗的免疫优势为,它可以全面地呈现HCMV糖蛋白,并且可以引起更加强烈的CD8+免疫细胞反应,进而保护不同类型的细胞免受感染,早前已经处于临床实验。其中,纳米流式分析法,研发人员推荐使用了极具技术特色的英国Apogee公司超灵敏纳米流式分析仪,该仪器仅仅通过散射光,Apogee 纳米流式 便可以收集病毒样品多属性的表征信息(图 1)(包括病毒滴度和颗粒纯度等信息)。
 

图 1.纳米流式法区分不同大小HCMV颗粒及浓度信息表征
purif. NIEPs:非感染性包膜颗粒;purif. virions:感染性的病毒颗粒;purif. Large DB:致密小体;unfractionated: 以上三种病毒颗粒的混合物。不同的病毒颗粒,大小尺寸不同。

这些信息轻易地获取方式可以替代那些消耗人力和时间的检测方式,让近乎实时地监测各种病毒颗粒的分泌水平(图 2),极大地加快推动疫苗研发成为可能。
 


图 2. 纳米流式法实时监测不同处理条件下病毒颗粒的分泌水平
       处理条件越优化,病毒颗粒分泌水平越高。

此外,结合免疫荧光,Apogee 纳米流式还可以分析HCMV关键抗原(gB或gH)在不同病毒颗粒上的分布(图 3),监控病毒颗粒的纯度。因此,Josef Vlasak等人建立的HCMV纳米流式分析方法,将会给HCMV信息表征和疫苗研发带来巨大的便利,同时也对研究其它种类的大病毒颗粒具有非常重要的参考价值。
 
图 3. gB荧光标记区分不同处理条件下的病毒颗粒(virions和NIEPs)和非病毒颗粒
处理条件越差,非病毒颗粒越多。

简要来说,Apogee Micro Plus在高通量病毒分析和疫苗研发相关工作中可主要体现出以下技术特色:
  • 可实现用多角度散射光检测分析100nm左右的病毒颗粒,散射光分辨率高达10nm,助力分 析不同大小,不同形态结构病毒
  • 最多可用4激光,9色荧光和3种散射光对病毒进行多参数分析
  • 计数方式为精准绝对计数:无需标准微球,可直接上样对病毒颗粒进行精准计数分析
  • 简单易用,无特殊耗材,无需购买专用流式管,无需购买专用鞘液
  • 兼容高通量自动上样分析,支持96孔板多样品自动上样分析,解放人力,省时高效
  • 专利折射率矫正功能,支持病毒大小精准分析

相信Apogee纳米流式分析仪可为未来的病毒分析表征,加速病毒疫苗开发工作,提供更有力解决方案,为重大疫情病毒的早发现,早预防,贡献技术支撑力量。

参考文献:
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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