Artykuł metodologiczny

Przygotowanie zawiesiny wzbogaconej w wirusy przy użyciu stopniowego wirowania w sacharozie

16 wyświetleń

⸱

30 września 2026

W tym artykule

Streszczenie

Koncentracja cząsteczek wirusowych poprzez ultrawirowanie UWAGA: Stosujemy metodę oczyszczania z użyciem podwójnej warstwy sacharozy, która składa się z dwóch etapów: etapu gradientu sacharozowego oraz etapu poduszki sacharozowej (rycina 1). W celu stworzenia gradientu sacharozowego należy napełnić stożkowate probówki do ultrawirowania w następującej kolejności: 0,5 ml sacharozy 70% (rozpuszczonej w 1x soli fizjologicznej buforowanej fosforanowo [PBS]), 0,5 ml sacharozy 60% (rozpuszczonej w DMEM), 1 ml sacharozy 30% (rozpuszczonej w modyfikowanej przez Dulbecco pożywce Eagle'a [DMEM]) oraz 2 ml sacharozy 20% (rozpuszczonej w 1x PBS). Ostrożnie dodaj nadpłyn zawierający wirusy do gradientu. Ponieważ całkowita objętość nadpłynu z czterech płytek o średnicy 15 cm wynosi 100 ml, należy użyć sześciu probówek do ultrawirowania na jeden cykl, aby przetworzyć pełną objętość nadpłynu wirusowego. Każda probówka do ultrawirowania stosowana na tym etapie ma pojemność do 30 ml (wliczając objętość sacharozy). Rozdziel nadpłyn wirusowy równomiernie pomiędzy probówki, pozostawiając co najmniej 10% wolnej przestrzeni nad cieczą, aby zapobiec rozlaniu. W przypadku użycia więcej niż czterech płytek 15 cm w jednym doświadczeniu, dostosuj objętość hodowli do poziomu ~20–22 ml na płytkę, tak aby końcowa objętość połączonego nadpłynu wirusowego mogła bez problemu zmieścić się w sześciu probówkach do ultrawirowania. Napełnij probówki do ultrawirowania do co najmniej trzech czwartych ich całkowitej pojemności; w przeciwnym razie podczas wirowania może dojść do pęknięcia probówek, co może skutkować utratą próbki i/lub uszkodzeniem sprzętu. Zrównoważ probówki za pomocą 1x PBS i wiruj próbki przy 70 000 x g przez 2 h w temperaturze 17 °C. UWAGA: Aby zapobiec zaburzeniu warstwy sacharozy podczas przyspieszania, ustaw ultrawirowkę tak, aby rotor powoli przyspieszał do 200 obr./min w ciągu pierwszych 3 min wirowania. Podobnie, ustaw ultrawirowkę na powolne zwalnianie rotora z 200 obr./min do 0 obr./min w ciągu 3 min na koniec wirowania. Ostrożnie zbierz frakcje sacharozy 30–60% do czystych probówek (rycina 1). Do połączonych frakcji dodaj zimny 1x PBS i uzupełnij objętość do 100 ml; wymieszaj, kilkakrotnie pipetując zawartość w górę i w dół. Przejdź do etapu poduszki sacharozowej, ostrożnie nakładając preparat wirusowy na poduszkę sacharozową. W tym celu dodaj do probówki 4 ml sacharozy 20% (w 1x PBS), a następnie ok. 20–25 ml roztworu wirusowego na probówkę. Jeśli probówki są wypełnione w mniej niż trzech czwartych objętości, uzupełnij je sterylnym 1x PBS. Starannie zrównoważ i wiruj próbki przy 70 000 x g przez 2 h w temperaturze 17 °C, analogicznie jak poprzednio. Odlej nadpłyn i pozwól pozostałej cieczy spłynąć, odwracając probówki na ręcznikach papierowych. Odssij pozostałe krople, aby usunąć całą ciecz z osadu. Na tym etapie osady zawierające wirusy powinny być ledwo widoczne jako małe, półprzezroczyste punkty. Resuspenduj osady, dodając 70 µl 1x PBS do pierwszej probówki i dokładnie pipetując zawiesinę, a następnie przenosząc zawiesinę do kolejnej probówki i mieszając w ten sam sposób, aż wszystkie osady zostaną zresuspendowane. Przepłucz probówki dodatkowymi 50 µl zimnego 1x PBS i wymieszaj w ten sam sposób. Upewnij się, że łączna objętość końcowej zawiesiny wynosi ~120 µl i ma lekko mleczny wygląd; oczyść ją poprzez wirowanie przy 10 000 x g przez 30 s w mikrowirowce stołowej. Przenieś nadpłyn do nowej probówki do mikrowirowania, przygotuj alikwoty po 10 µl i przechowuj je w temperaturze -80 °C. UWAGA: Unikaj wielokrotnych cykli zamrażania i rozmrażania próbek lentiwirusowych. Poza etapami wymagającymi wirowania, pozostałe czynności należy starać się wykonywać w komorach z laminarnym przepływem powietrza do hodowli tkanek lub w wyznaczonych pomieszczeniach do hodowli tkanek, stosując odpowiednie środki bezpieczeństwa biologicznego. Vijayraghavan, S. i Kantor, B. Protokół produkcji lentiwirusek wektorowych z deficytem integrazji do wyciszania genów za pomocą systemu CRISPR/Cas9 w komórkach dzielących się. J. Vis. Exp., (2017)

W niniejszym filmie zaprezentowano dwuetapową metodę ultrawirowania z wykorzystaniem gradientów i poduszek sacharozowych w celu oczyszczenia i skoncentrowania cząsteczek wirusowych z supernatantu hodowli komórkowej. Procedura ta umożliwia rozdzielenie cząsteczek na podstawie ich gęstości wypornościowej, co pozwala na odzyskanie nienaruszonych wirusów odpowiednich do dalszych zastosowań.

Protokół

1. Koncentracja cząstek wirusowych metodą ultrawirowania

UWAGA: Stosujemy dwustopniową metodę oczyszczania z wykorzystaniem sacharozy, która obejmuje dwa etapy: etap gradientu sacharozy oraz etap poduszki sacharozowej (Rycina 1).

  1. Napełnij stożkowe probówki do ultrawirówki w następującej kolejności, aby utworzyć gradient sacharozy: 0,5 mL 70% sacharozy (rozpuszczonej w 1x roztworze soli fizjologicznej buforowanej fosforanem [PBS]), 0,5 mL 60% sacharozy (rozpuszczonej w DMEM), 1 mL 30% sacharozy (rozpuszczonej w zmodyfikowanej pożywce Eagle'a z dodatkiem Dulbecco [DMEM]) oraz 2 mL 20% sacharozy (rozpuszczonej w 1x PBS).
  2. Ostrożnie dodaj supernatant zawierający wirusy do gradientu. Ponieważ całkowita objętość supernatantu z czterech płytek 15 cm wynosi 100 mL, użyj sześciu probówek do ultrawirówki na jeden cykl, aby przetworzyć pełną objętość supernatantu wirusowego.
    1. Każda probówka do ultrawirówki użyta w tym kroku ma pojemność do 30 mL (wliczając objętość sacharozy). Rozdziel supernatant wirusowy równomiernie pomiędzy probówki, pozostawiając co najmniej 10% wolnej przestrzeni u góry, aby zapobiec rozlaniu.
    2. W przypadku użycia więcej niż czterech płytek 15 cm w jednym doświadczeniu, dostosuj objętość hodowli do ~20 - 22 mL na płytkę, tak aby końcowa objętość połączonego supernatantu wirusowego mogła swobodnie zmieścić się w sześciu probówkach do ultrawirówki.
    3. Napełnij probówki do ultrawirówki do co najmniej trzech czwartych ich całkowitej pojemności; w przeciwnym razie podczas wirowania może dojść do pęknięcia probówek, co może skutkować utratą próbki i/lub uszkodzeniem sprzętu.
  3. Zrównoważ probówki za pomocą 1x PBS i wiruj próbki przy 70,000 x g przez 2 h w temperaturze 17 °C
    UWAGA: Aby zapobiec zaburzeniu warstwy sacharozy podczas przyspieszania, ustaw ultrawirówkę tak, aby rotor powoli przyspieszał do 200 rpm w ciągu pierwszych 3 min wirowania. Podobnie ustaw ultrawirówkę tak, aby rotor powoli zwalniał z 200 rpm do 0 rpm w ciągu 3 min na koniec wirowania.
  4. Ostrożnie zbierz frakcje 30 - 60% sacharozy do czystych probówek (Rycina 1). Do połączonych frakcji dodaj zimny 1x PBS i uzupełnij objętość do 100 mL; wymieszaj, pipetując zawiesinę kilka razy w górę i w dół.
  5. Przejdź do etapu poduszki sacharozowej, ostrożnie nakładając preparat wirusowy na poduszkę sacharozową. W tym celu dodaj do probówki 4 mL 20% sacharozy (w 1x PBS), a następnie ~20 - 25 mL roztworu wirusowego na probówkę. Jeśli probówki są wypełnione w mniej niż trzech czwartych objętości, uzupełnij je sterylnym 1x PBS.
  6. Ostrożnie zrównoważ i wiruj próbki przy 70,000 x g przez 2 h w temperaturze 17 °C, jak wcześniej. Odlej supernatant i pozwól pozostałej cieczy spłynąć, odwracając probówki do góry dnem na ręcznikach papierowych.
  7. Odsącz pozostałe krople, aby usunąć całą ciecz z osadu. Na tym etapie osady zawierające wirusy powinny być ledwo widoczne jako małe, półprzezroczyste punkty.
  8. Resuspenduj osady, dodając 70 µL 1x PBS do pierwszej probówki i dokładnie pipetując zawiesinę, a następnie przenosząc zawiesinę do kolejnej probówki i mieszając jak wcześniej, aż wszystkie osady zostaną zresuspendowane.
  9. Przepłucz probówki dodatkowymi 50 µL zimnego 1x PBS i wymieszaj jak wcześniej. Upewnij się, że łączna objętość końcowej zawiesiny wynosi ~120 µL i ma lekko mętny wygląd; sklaruj ją poprzez wirowanie przy 10,000 x g przez 30 s w mikrocentry fudze stołowej.
  10. Przenieś supernatant do nowej probówki do mikrocentryfugi, przygotuj alikwoty po 10 µL i przechowuj je w temperaturze -80 °C.
    UWAGA: Unikaj wielokrotnych cykli zamrażania i rozmrażania próbek lentiwirusowych. Z wyjątkiem sytuacji, w których wymagane jest wirowanie, należy dążyć do przeprowadzania pozostałych etapów w komorach do hodowli tkanek lub wyznaczonych pomieszczeniach do hodowli tkanek, stosując odpowiednie środki bezpieczeństwa biologicznego

Wyniki

figure-results-1

Rysunek 1: Koncentracja cząsteczek wirusa z wykorzystaniem protokołu z podwójnym gradientem sacharozy. Cząsteczki wirusa zebrane z supernatantu (SN) nanosi się na gradient sacharozy. Do stworzenia gradientu wykorzystuje się roztwory sacharozy o stężeniach 70%, 60%, 30% i 20%. Po wirowaniu cząsteczki zebrane z frakcji sacharozy 30-60% nanosi się na poduszkę z 20% sacharozy w celu ich wytrącenia. Końcowy osad zawierający oczyszczone cząsteczki wirusa resuspenduje się w 1x PBS do dalszego wykorzystania.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Sprzęt   
Optima XPN-80 UltracentrifugeBeckman CoulterA99839 
Allegra 25R tabletop centrifugeBeckman Coulter369434 
Probówki do ultrawirowania z dnem stożkowymSeton Scientific5067 
Adaptery do probówek stożkowychSeton ScientificPN 4230 
SW32Ti swinging-bucket rotorBeckman Coulter369650 
Probówki do wirowania o dnie stożkowym 50 mLCorning430291 
Pipety seryjne do hodowli tkankowych, 25 mLCorning4489 

Tagi

Wzbogacanie wirusówmetoda ultrawirowaniagradient sacharozyoczyszczanie cząstek wirusowychprzygotowanie zawiesiny wirusowejrozdział według gęstości pływalnościpoduszka sacharozowaresuspensja osadu wirusowegooczyszczanie wektora lentiwirusowego