病毒保存液里有什么?
时间:2024-12-06 阅读:58
病毒是一种个体微小结构简单,只含一种核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型生物。
病毒是一种非细胞生命形态,它由一个核酸长链和蛋白质外壳构成,病毒没有自己的代谢机构,没有酶系统。因此病毒离开了宿主细胞,就成了没有任何生命活动、也不能独立自我繁殖的化学物质。
常见的病毒样本保存液的设计或针对于核酸的保护,或指向病毒功能蛋白的保护。
针对核酸的样本保存液中,通常含有DNase/RNase和其他功能酶的抑制作用,破坏功能蛋白,这一类病毒样本保存缓冲液更适用于pcr方法或其他分子检测方法的使用。
图片来源:病毒保存液灭活和非灭活有哪些区别?
而主要保护功能蛋白的病毒样本保存液,对于核酸的保护效果不佳,更适用于病毒抗原或抗体的检测,比如elisa或胶体金、荧光等快速检测的使用。
1、灭活型病毒保存液和非灭活型病毒保存液
病毒保存液主要分灭活型病毒保存液和非灭活型病毒保存液。
1)非灭活型病毒保存液
非灭活型的病毒保存溶液不含裂解盐,可以保持病毒的体外活性以及抗原和核酸的完整性,保持不分解病毒蛋白包膜,并保持病毒样品的原始性程度。除核酸提取和检测外,它还可用于病毒培养和分离。
非灭活病毒保存液的成分主要以Hank's液为基础,在Hank's液基础上,添加了很多抑菌成分、冷冻保护剂等成分。
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Hank's平衡盐溶液(Hank's Balanced Salt Solution, HBSS)是细胞分离或培养中常用的磷酸盐缓冲液之一,主要成分包括NaCl、KCl、KH2PO4、Na2HPO4、NaHCO3、CaCl2、MgCl2、MgSO4和葡萄糖。Hank's平衡盐溶液常用于组织块的漂洗、细胞的洗涤、细胞或组织的运输、其他试剂的配制以及作为细胞计数的稀释液等。
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平衡盐溶液(Balanced Salt Solution, BSS)也叫生理溶液(Physiological Solution),是集缓冲液的缓冲力、生理盐水的等渗性以及培养液的营养供应特点于一体的,具有维持渗透压、保持PH稳定以及提供简单的营养的作用,可满足体外实验中组织、器官或细胞的生存和代谢的基本需要。一些平衡盐溶液中还添加了少量酚红,用以指示溶液的酸碱度变化。
2)灭活型病毒保存液
灭活型病毒保存液添加有裂解盐,可以降解样本病毒,使其失去活性,可以有效地防止操作员继发感染。
保存液里面含有的Tris、裂解盐、EDTA等主要目的是裂解核酸而释放出核酸,从而通过后续的实时荧光RT-PCR进行核酸检测,以此判断样本是否含病毒特征核酸,即是否感染病毒。
它还包含抑制剂可以防止病毒核酸降解,以便进行后续检测,并且可以在室温下保存相对较长的时间,从而节省了病毒样品的保存和运输成本。
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灭活型病毒保存液则使用上更安全,操作环境要求也不用那么严格。
3、非灭活型病毒保存液的成分及作用
目前研究的病毒保存液的成分主要为Hank's液基础、庆大霉素、真菌抗生素、BSA(牛血清白蛋白第五组分)、生物缓冲剂HEPES、氨基酸、冷冻保护剂、甘油等多种组分
1)纯化水
纯化水,H₂O。纯化水在病毒保存液中的主要作用是作为溶剂,提供一个适宜的介质用于稀释和混合其他成分,同时也有助于维持保存液的pH值在一个理想的范围内,这有助于维持病毒的稳定性。
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2)葡萄糖
葡萄糖,分子式C₆H₁₂O₆。葡萄糖在病毒保存液中的添加主要是为了提供一个稳定的能量来源,帮助维持样本中可能存在的细胞的生存状态,从而间接保护病毒的活性。
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葡萄糖也可以帮助调节保存液的渗透压,维持一个适宜的环境,防止细胞因环境压力变化而发生破裂或收缩。
3)甘油
甘油,分子式C₃H₈O₃。甘油在病毒保存液中的添加主要是为了提供冷冻保护,防止样本在低温保存和运输过程中病毒受损,具有稳定蛋白质结构的作用,可以防止病毒蛋白在低温或者是不稳定环境中变性或聚集,从而保持病毒的感染能力。
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4)氯化钠
氯化钠,NaCl。氯化钠在病毒保存液中的添加主要是为了调节溶液的渗透压和离子强度,从而提供一个适宜的环境以维持病毒的稳定性和活性。
图片来源:氯化钠结构
5)蔗糖
蔗糖,分子式C₁₂H₂₂O₁₁ 。蔗糖在病毒保存液中的添加通常是为了提供冷冻保护和稳定病毒颗粒,从而保持病毒的结构和感染活性。
6)柠檬酸钠
柠檬酸钠,分子式是C₆H₇Na₃O₈。柠檬酸钠在病毒保存液中的添加主要是因为它的缓冲能力和对金属离子的螯合作用。
7)十二烷基肌氨酸钠
十二烷基肌氨酸钠,分子式C₁₅H₂₈NNaO₃。十二烷基肌氨酸钠在病毒保存液中主要用于增强病毒核酸的提取效率,减少病毒的感染性,以及提高样品的处理性能,它是病毒学研究和诊断中常用的添加剂之一。
8)酚红
酚红能够通过颜色的变化来指示溶液的pH变化。在酸性条件下,酚红呈现黄色;在中性和碱性条件下,它呈现红色到粉红色。这种颜色变化可以帮助研究人员监控保存液的pH状态,确保其处于适宜病毒保存的范围内。
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虽然酚红的主要功能是作为pH指示剂,但它本身并不调节pH值,而是用来监测和指示pH状态。酚红对细胞有一定毒性,在一些特定的实验设置中,如果存在对酚红敏感的应用(例如某些细胞培养或分子生物学实验),可能需要考虑使用不含酚红的保存液或培养基。
9)庆大霉素、真菌抗生素
多种抗生素联合,具有抗细菌和抗真菌的作用。
图片来源:庆大霉素-医学百科-百科知识
10)牛血清白蛋白
牛血清白蛋白(BSA)作为蛋白质稳定剂,是牛血清中的一种白蛋白,包含583个氨基酸残基,分子量为66.430kDa,等电点为4.7。
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牛血清白蛋白在生化实验中有广泛的应用,可在病毒的蛋白质外壳形成一种保护膜,使其不易分解,保证病毒的完整性,提高分离率;还可在western blot中作为Blocking agent;在酶切反应缓冲液中加入BSA,通过提高溶液中蛋白质的浓度,对酶起保护作用。防止酶的分解和非特异性吸附,能减轻有些酶的变性,能减轻有些不利环境因素如加热,表面张力及化学因素引起的变性。
11)氨基酸
为病毒存活提供必需的营养物质。
图片来源:蛋白质分子中氨基酸的排列顺序-挂云帆
4、灭活病毒保存液的成分及作用
灭活病毒保存液相对于非灭活病毒保存液,主要是多了硫氰酸胍。
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a.病毒裂解
硫氰酸胍是一种有效的裂解剂,可以破坏病毒的蛋白质外壳和脂质包膜,从而释放出病毒的遗传物质(RNA或DNA)。这一点对于后续的病毒核酸的提取和分析至关重要。
b.核酸稳定性
在裂解病毒并释放出遗传物质后,硫氰酸胍有助于稳定这些敏感的分子,防止它们在样品处理和存储过程中被降解。硫氰酸胍通过破坏核酸降解酶的活性来保护核酸免受破坏。
c.抑制核酸酶活性
硫氰酸胍能够有效抑制核酸酶的活性,这些酶如果活跃会迅速降解释放出的RNA或DNA。通过抑制这些酶,硫氰酸胍帮助保持核酸的完整性,这对于确保病毒检测的准确性和灵敏度至关重要。
图片来源:Ribonuclease A - 生化试剂 - 西典实验
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