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病毒单颗粒检测技术取得重要进展

发布日期:2021-03-23     浏览次数:次   

我院颜晓梅教授课题组在病毒单颗粒检测研究方面取得重要进展,相关成果以 “Quantitative Assessment of the Physical Virus Titer and Purity by Ultrasensitive Flow Virometry”为题于近日在线发表于《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed., 2021, doi: 10.1002/anie.202100872.

201912月以来,SARS-CoV-2病毒已经导致全球超过1亿2千万人口感染新冠肺炎,世界各国均加大了新冠病毒疫苗的研发和生产投入,灭活病毒疫苗因其可靠的安全性和有效性而被广泛应用。由于病毒培养液中除完整的病毒颗粒外还存在大量的杂质,如细胞碎片、病毒缺陷颗粒、病毒空壳、蛋白聚集体和游离的核酸等,在生产纯化过程中需要对不同组分进行快速和可靠的检测。然而病毒和杂质颗粒均为纳米尺度,病毒浓度和纯度的精确测定面临严峻挑战。

针对这一难题,颜晓梅教授课题组利用实验室自主研发的纳米流式检测技术(Nano-flow cytometry, nFCM),结合病毒核酸荧光标记,通过散射和荧光信号的同时检测,发展了病毒的单颗粒多参数定量检测技术,实现了对复杂样品中病毒浓度和纯度的准确、快速测定。以粒径仅为60 nmT7噬菌体为例,nFCM能够在单颗粒水平区分完整的病毒颗粒、病毒空壳和游离的病毒核酸,获得病毒各个组分的浓度和比例。该方法成功地应用于腺病毒载体、噬菌体鸡尾酒制剂和兽用疫苗等多种病毒生物制剂的测定,并考察了病毒疫苗生产纯化过程中病毒组分和纯度的变化,实现了对疫苗生产过程的动态监测,对疫苗的上游工艺开发具有重要的指导意义。相较于荧光定量PCR测定的病毒基因组滴度,nFCM测定的病毒物理滴度更接近空斑法测定的病毒活性滴度,并且将检测时间从空斑法的4-10天缩短至30 分钟。nFCM可应用于DNARNA、包膜和非包膜等各类病毒的检测,也可以对病毒表面蛋白、病毒包膜、荧光修饰的病毒等进行检测,具有广泛应用前景。

该论文的共同第一作者为我院2017级博士生牛倩和已毕业博士马玲。该工作得到国家自然科学基金委项目(216278112193400421521004)等资助。

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