이 콘텐츠를 보려면 JoVE 구독이 필요합니다. 로그인하거나 오늘 무료 평가판을 시작하세요.

방법 논문

실시간 세포 분석을 사용하여 호스트 외부인플루엔자 바이러스 생존 모니터링

2.6K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/61133

⸱

2021년 2월 20일

 ,  ,  ,  , 

이 논문에서

요약

여기에 보고된 감염한 세포의 전기 임피던스 에 대한 실시간 모니터링을 이용한 전염성 바이러스 입자의 정량화를 위한 프로토콜이 있다. 이 방법의 실용적인 적용은 환경 조건을 모방하는 다른 물리화학 적 매개 변수하에서 인플루엔자 A 바이러스 부패를 정량화하여 제시된다.

초록

바이러스 입자 정량화에 대한 방법은 많은 바이러스학 연구의 중요한 측면을 나타냅니다. 몇 가지 신뢰할 수 있는 기술이 존재하지만 시간이 많이 걸리거나 작은 변형을 감지할 수 없습니다. 여기에 제출된 것은 감염된 세포의 전기임피던스 변이를 실시간으로 분석하여 바이러스 성 티터의 정확한 정량화를 위한 프로토콜이다. 세포 임피던스는 마이크로 플레이트의 세포 아래에 위치한 금 마이크로 전기 전전자 바이오 센서를 통해 측정되며, 크기는 세포의 수와 크기와 모양에 따라 달라집니다. 이 프로토콜을 사용하면 향상된 감도로 세포 증식, 생존 가능성, 형태 학 및 마이그레이션을 실시간으로 분석할 수 있습니다. 또한 시간이 지남에 따라 바이러스 감염에 영향을 미치는 다양한 물리화학 적 매개 변수 (즉, 온도, 염도 및 pH)에 제출 된 인플루엔자 A 바이러스 (IAV)의 부패를 정량화하여 실용적인 응용 프로그램의 예가 제공됩니다. 이러한 응용 프로그램의 경우 프로토콜은 전염성 바이러스 입자의 정확한 정량화 데이터를 생성하는 동시에 필요한 워크로드를 줄입니다. 그것은 주어진 환경에서 지속 할 수있는 용량을 반영하는 다른 IAV 사이의 불활성화 슬로프의 비교를 할 수 있습니다. 이 프로토콜은 수행하기 쉽고, 매우 재현 가능하며, 세포 배양에서 세포 병증 효과를 생성하는 모든 바이러스에 적용 될 수 있습니다.

서론

바이러스의 전송은 몇몇 요인의 조합에 의존합니다. 환경에서 분비된 바이러스의 경우, 전송은 호스트 외부의 조건에서 지속되는 능력에 따라 달라집니다. 일반적으로 바이러스 성 불활성화를 연구하는 것은, 그러므로, 국가 보건 당국과 정책 입안자가 통제 및 생물 안전 조치를 실행하는 것을 돕는 중요한 단계입니다.

자연 및 실험실 설정에서 바이러스 지속성에 대 한 지식은 지난 10 년 동안 상당히 증가 했다. 인플루엔자 A 바이러스(IAV)의 경우, 이들의 전송 경로는 광범위한 환경 조건에 바이러스 입자를 제출합니다. 구체적으로, 1) 배설구 경로를 통해 물(즉, 조류 바이러스) 또는 2) 오염된 포미트뿐만 아니라 에어로졸 및 호흡기 방울(즉, 가금류 및 포유류 바이러스)에 의한 직접 또는 간접 접촉을 통해 전달될 수 있다. 어쨌든, IAV는 다양한 물리화학적 매개변수(즉, pH, 염분, 온도 및 습도)에 제출되며, 이는 감염성에 다소 빠르게 영향을 미칩니다2,3,4,5,6,7,8,9.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

프로토콜

적절한 생체 안전 수준 요구 사항 (BSL-2 이상 하위 유형에 따라) 모든 인플루엔자 바이러스를 처리하십시오. 낮은 통로 기록 (MDCK 세포에 5 배 미만)을 가진 IAV 균주를 사용하여 실험 사이의 낮은 변화를 보장하십시오.

1. 시약 및 시작 재료의 준비

  1. MDCK 세포 및 멸균 세포 배양 배지의 준비
    1. 10% 열 불활성 태아 종아리 혈청(FCS) 및 항생제(100단위/mL 페니실린, 100 mg/mL 연쇄절제술)로 보충된 변형 독수리 의 매체(MEM)에서 Madin-Darby Canine 신장(MDCK) 세포를 육성합니다.
    2. 해동 후, MDCK 세포를 감염시키기 전에 적어도 2배 이상 완전한 회복을 보장합니다(그러나 세포 표현형의 드리프트를 피하기 위해 30개 미만의 통로).
    3. 종자 75cm2 조직 배양 플라스크(s)는 7.5 x 106 MDCK 세포와 함께 멸균 1x MEM30mL을 함유하고 가습 5% CO2 인큐베이터에서 37°C에서 배양한다.
  2. 임피던스 모니터링 장비 준비
    1. 인큐베이터에 계측기를 35°C로 놓고 2시간 이상 따뜻하게 해보도록 합니다.

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

결과

MDCK 세포의 상이한 농도를 가진 120시간 후에 얻어진 원시 데이터는, 15,000에서 120,000세포당, 도 1에 도시된다. 24시간 후, CI 측정은 30,000개의 세포로 시드된 우물의 세포가 여전히 기하급수적인 성장 단계에 있었으며, 이 세포 농도가 추가 실험을 위해 사용되었다는 것을 보여준다. 도 2 는 CIT50 값과 초기 감염 복합성 사이의 선형 상관관계를 보여 줍니다. MDCK 세포는 24시간 동안 배양된 다음 A/Paris/2590/2009 H1N1 바이러스 균주에 감염된 다른 복합성감염으로 감염됩니다. 초기 CI는 감염 후 5시간 측정됩니다.

도 3 은 실험(패널 A)에 사용되는 실험 절차를 보여 줍니다. 바이러스 유발 세포병증 효과로 인해 CI 감소를 나타내는 전형적인 결과는 .......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

토론

RTCA는 세포 준수, 증식, 마이그레이션 및 세포 독성과 같은 세포 특성의 실시간 모니터링에 점점 더 많이 사용되는 임피던스 기반 기술입니다. 이 연구에서는, 호스트 외부의 IAV 생존을 평가하는 이 기술의 능력은 바이러스 불활성화 경사를 측정하여 입증된다. TCID50 및 플라크 애세와 같은 까다로운 기술은 세포 생존가능성에 대한 객관적인 실시간 평가로 대체되므로 바이러스에 의해 유발된 세포병증 효과를 반영합니다. TCID50 또는 플라크 성형 유닛(pfu)과 유사하게, CIT50 은 또한 감염의 복합성(도 2)과 선형적으로 상관관계가 있다. 이 접근법의 한계 중, 이 방법은 비 세포 병원성 바이러스에 감염된 세포를 정확하게 감시하지 못합니다.

예를 들어, 바이러스 게놈으로 새로운 돌연변이의 도입은 바이러스를 강하게 감쇠시키고 그것의 세포 병원성 감소시킬 수 있습니.......

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.25%TrypsinThermoFisher25200056
75 cm2 조직 배양 플라스크Falcon430641U
E-Plate 16 (6 플레이트)ACEA Biosciences, Inc5469830001E-플레이트는 다양한 패키징에서 사용할 수 있습니다
FCSLife technologies (gibco)10270-106
MEM 1XLife technologies (gibco)31095029
PBS 1XLife technologies(gibco)14040091
페니실린-스트렙토마이신Life technologies(gibco)11548876
TPCK-TrypsinWorthingtonLS003740
xCELLigence 실시간 세포 분석 기기 S16ACEA Biosciences, Inc380601310xCELLigence RTCA S16 기기는 다양한 형식(16-well, 96-well, 단일 또는 다중 플레이트)으로 제공됩니다.
.

참고문헌

  1. Killingley, B., Nguyen-Van-Tam, J. Routes of influenza transmission. Influenza and Other Respiratory Viruses. 7, Suppl 2 42-51 (2013).
  2. Sooryanarain, H., Elankumaran, S. Environmental Role in Influenza Virus Outbreaks. Annual Review of Animal Biosciences. 3 (....

액세스가 제한되었습니다. 이 콘텐츠를 보려면 로그인하거나 체험판을 시작하세요.

재인쇄 및 허가

더 많은 논문 탐색

바이러스 역가 정량화전기 임피던스 측정인플루엔자 A 바이러스세포병변효과MDCK 세포바이러스 생존 역학불활성화 기울기바이러스 증식임피던스 바이오센서