Análise do tamanho de partículas de vírus e partículas semelhantes a vírus
Uma partícula viral consiste em várias partes, incluindo o material genético (DNA ou RNA), um revestimento proteico que protege esses genes e, em alguns casos, um envelope lipídico que envolve o revestimento proteico quando estão fora de uma célula. O tamanho dos vírus varia de algumas dezenas a algumas centenas de nanômetros, o que equivale a 1/100 a 1/1000 do tamanho de uma célula (alguns a algumas dezenas de micrômetros) de qualquer outro organismo vivo comum. As vacinas contra a gripe são produzidas atualmente cultivando o vírus em óvulos fertilizados, multiplicando-o e inativando-o. A imagem abaixo é uma micrografia eletrônica de um vírus da gripe.
Imagem de um vírus da gripe.
Partículas semelhantes a vírus (VLPs, na sigla em inglês) são projetadas para imitar o vírus de interesse em todos os aspectos, exceto no material genético. Devido a essa semelhança (particularmente em termos de conformação), as VLPs se mostram úteis no estudo do comportamento viral e também no desenvolvimento de vacinas. O tamanho das VLPs é semelhante ao dos vírus e pode ser medido usando espalhamento dinâmico de luz ou difração a laser. A capacidade da difração a laser de medir de nanômetros a milhares de micrômetros a torna ideal para o desenvolvimento de VLPs. Dependendo de como a VLP é fabricada, é possível que fragmentos do material inicial estejam presentes na amostra em tamanhos maiores que a própria VLP. O tamanho dessas partículas pode ser grande demais para ser medido por espalhamento dinâmico de luz ou representar um desafio para a baixa resolução dessa técnica.
Tamanho dos vírus usando dispersão dinâmica de luz
O analisador de nanopartículas SZ-100V2 tem sido aplicado com sucesso na análise de biopartículas transparentes, como vírus da gripe e vacinas, com boa precisão. O diâmetro de qualquer biopartícula determinado por espalhamento dinâmico de luz (DLS) é geralmente maior do que o obtido por microscopia eletrônica. Isso ocorre porque os hidratos e proteínas ao redor da célula se movem em conjunto, fazendo com que a partícula encontre resistência, o que, por sua vez, leva as medições de DLS a apresentarem um tamanho de partícula maior.
O resultado abaixo, referente a um vírus da gripe, apresentou um tamanho médio de 127,6 nm, com boa repetibilidade. A medição foi realizada em uma célula de vidro padrão, com um ângulo de dispersão de 90 graus.
Distribuição do tamanho das partículas de um vírus da gripe, medida pelo SZ-100.
Resultados de tamanho para o vírus da gripe.
Tamanho de partículas semelhantes a vírus usando difração a laser
O analisador de tamanho de partículas LA-960V2 possui uma faixa de medição que vai de 10 nanômetros a 5 milímetros. Isso é mais do que suficiente para medir amostras de partículas semelhantes a vírus, incluindo aquelas que contêm material maior que alguns micrômetros. Um exemplo de resultado de tamanho (abaixo) mostra três populações distintas. A população mais fina é a própria partícula semelhante a vírus (VLP). O LA-960 pode gerar relatórios com métricas de tamanho para toda a população, bem como métricas para cada população individual, utilizando o Relatório Multimodal.
Distribuição do tamanho das partículas e resultados para um material VLP medido pelo LA-960.
Dimensionamento de vírus e partículas semelhantes a vírus usando análise de rastreamento de nanopartículas com múltiplos lasers (mNTA)
A dificuldade inerente à caracterização de vírus ou VLPs reside no fato de que os vírus sofrem extensas alterações de composição e expressão durante a infecção. Eles podem estar inteiros, fragmentados ou formar complexos com impurezas ou agregados. Seja para a fabricação de vacinas, agentes terapêuticos e de imagem ou pesquisa viral, para contar e dimensionar com precisão partículas virais ou de VLPs em qualquer conjunto de amostras, é fundamental considerar a polidispersidade geral da amostra. O analisador de rastreamento de nanopartículas multilaser ViewSizer 3000 utiliza três lasers de estado sólido operando simultaneamente, com potência ajustável independentemente, para capturar com eficácia partículas virais de toda a faixa de tamanhos.
Abaixo, encontra-se o resultado da medição de uma amostra de vetor viral humano utilizando o ViewSizer 3000. Como mostrado, as partículas na amostra exibem uma distribuição de tamanho muito mais ampla do que a esperada para uma preparação viral homogênea perfeitamente purificada. Os tamanhos das partículas variaram de 50 nm a 1000 nm, com um enriquecimento significativo de partículas em torno de 200 nm. A concentração total de partículas virais na amostra foi de 1,6 x 10⁷ partículas/mL. Observe que a distribuição apresentou a presença de detritos e agregados de células hospedeiras.
Resultado da medição de uma amostra de vetor viral humano usando o ViewSizer 3000.
Resumo
Os analisadores de tamanho de partículas HORIBA SZ-100, LA-960 e ViewSizer 3000 podem medir o tamanho de vírus e partículas semelhantes a vírus de forma rápida e precisa. Além disso, o SZ-100 pode medir o potencial zeta desses materiais.
