В мире фармацевтического производства скорость и точность обнаружения вирусов играют решающую роль. Инженеры-химики из Университета Карнеги-Меллон разработали инновационный метод "Nanosnag", который может значительно ускорить процесс контроля качества при производстве вакцин.
Лаборатория Шнайдера при факультете химической инженерии Университета Карнеги-Меллон создала технологию, которая позволяет быстро количественно определять вирусные геномы в образцах, взятых непосредственно из биореакторов. Суть метода заключается в прикреплении короткого фрагмента двухцепочечной ДНК (названного "nanosnag" или «наноловушка») к вирусным геномам, что замедляет движение генома через гелеобразную матрицу в электрическом поле.
Технический прорыв метода состоит в том, что 30-основный фрагмент двухцепочечной ДНК оказывает значительное влияние на миграцию вирусного генома размером в 5000 оснований. Фрагмент «наноловушки» более жесткий, чем сам геном, что заставляет его проходить более длинный путь через матрицу. В результате образуется четкая полоса, которая подтверждает целостность вирусного генома и указывает на его количество.
«Этот метод может произвести революцию в контроле качества вакцин,» — говорит Джим Шнайдер, профессор химической инженерии в Университете Карнеги-Меллон. «Мы можем получить результаты всего за 10 минут, что значительно быстрее, чем традиционные методы, такие как гель-электрофорез или ПЦР.»
Важным техническим преимуществом "Nanosnag" является его специфичность по отношению к последовательности — он связывается только с целевыми вирусными геномами и может отличать вирусный геном от других нуклеиновых кислот в образцах. Кроме того, вместо полимеров метод использует поверхностно-активные вещества в качестве гелеобразной матрицы, которые помогают изолировать клеточный дебрис и белки, обычно мешающие обнаружению.
Новая технология основывается на ранее разработанном Шнайдером методе мицеллярно-меченного электрофореза (MTE) и объединяет метод просеивания с MTE для более длинных ДНК, таких как вирусные геномы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biomacromolecules.
Практическое применение этой технологии особенно ценно для фармацевтической промышленности. Метод позволяет подсчитывать вирусы внутри биореакторов во время производства вакцин, обеспечивая прямую и быструю количественную оценку. Важно отметить, что технология легко внедряема в промышленность, поскольку фармацевтические лаборатории уже имеют коммерческие платформы для электрофореза.
В настоящее время профессор Шнайдер активно сотрудничает с фармацевтическими компаниями для внедрения технологии. Определение способности поверхностно-активных веществ обрабатывать сложные образцы остается областью текущих исследований, но перспективы метода "Nanosnag" для улучшения процессов контроля качества в производстве вакцин выглядят многообещающими.
Изображение носит иллюстративный характер
Лаборатория Шнайдера при факультете химической инженерии Университета Карнеги-Меллон создала технологию, которая позволяет быстро количественно определять вирусные геномы в образцах, взятых непосредственно из биореакторов. Суть метода заключается в прикреплении короткого фрагмента двухцепочечной ДНК (названного "nanosnag" или «наноловушка») к вирусным геномам, что замедляет движение генома через гелеобразную матрицу в электрическом поле.
Технический прорыв метода состоит в том, что 30-основный фрагмент двухцепочечной ДНК оказывает значительное влияние на миграцию вирусного генома размером в 5000 оснований. Фрагмент «наноловушки» более жесткий, чем сам геном, что заставляет его проходить более длинный путь через матрицу. В результате образуется четкая полоса, которая подтверждает целостность вирусного генома и указывает на его количество.
«Этот метод может произвести революцию в контроле качества вакцин,» — говорит Джим Шнайдер, профессор химической инженерии в Университете Карнеги-Меллон. «Мы можем получить результаты всего за 10 минут, что значительно быстрее, чем традиционные методы, такие как гель-электрофорез или ПЦР.»
Важным техническим преимуществом "Nanosnag" является его специфичность по отношению к последовательности — он связывается только с целевыми вирусными геномами и может отличать вирусный геном от других нуклеиновых кислот в образцах. Кроме того, вместо полимеров метод использует поверхностно-активные вещества в качестве гелеобразной матрицы, которые помогают изолировать клеточный дебрис и белки, обычно мешающие обнаружению.
Новая технология основывается на ранее разработанном Шнайдером методе мицеллярно-меченного электрофореза (MTE) и объединяет метод просеивания с MTE для более длинных ДНК, таких как вирусные геномы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Biomacromolecules.
Практическое применение этой технологии особенно ценно для фармацевтической промышленности. Метод позволяет подсчитывать вирусы внутри биореакторов во время производства вакцин, обеспечивая прямую и быструю количественную оценку. Важно отметить, что технология легко внедряема в промышленность, поскольку фармацевтические лаборатории уже имеют коммерческие платформы для электрофореза.
В настоящее время профессор Шнайдер активно сотрудничает с фармацевтическими компаниями для внедрения технологии. Определение способности поверхностно-активных веществ обрабатывать сложные образцы остается областью текущих исследований, но перспективы метода "Nanosnag" для улучшения процессов контроля качества в производстве вакцин выглядят многообещающими.
