Tracking Aggregation of Virus-Like Particles Using Dynamic Light Scattering
JoVE Encyclopedia of Experiments
Микробиология
0 просмотров • 2:14 мин • July 31st, 2026
Start with a cuvette containing a purified, monodisperse suspension of virus-like particles in a buffer.
These particles contain the capsid, the protein shell of a virus, but they lack genetic material, making them non-infectious.
Place the cuvette in a dynamic light scattering (DLS) instrument that has been preheated to a target temperature.
Allow the sample to equilibrate briefly, then begin the measurements.
Heating causes the capsid proteins to denature. This structural change exposes hydrophobic regions that promote particle clustering and aggregation.
DLS directs a laser beam through the suspension and measures fluctuations in the scattered light caused by particle motion.
Smaller particles move faster and produce rapid fluctuations in the scattered light, while larger aggregates move more slowly and cause slower fluctuations.
DLS analyzes these fluctuations at regular intervals to track the particle aggregation in real time.
Create a new size standard operating procedure in the DLS instrument software as detailed in the text protocol. Select the run arrow within the software to open and name a new sample and allow the instrument to reach the temperature equilibrium.
Transfer the VLP suspension to a small volume quartz cuvette, avoid bubbles, and pipette slowly against the wall of the cuvette. After the instrument has reached temperature equilibrium, insert the cuvette into the sample chamber. After waiting 10 seconds for the sample temperature to equilibrate, start the run and simultaneously start a timer.
Stop the timer at the end of the first measurement. Take this time as the first time point. Obtain subsequent time points from the measurement times recorded by the software.
Обзор
В данной статье представлен протокол in vitro для оценки структурной целостности вирусных капсидов путем мониторинга вызванной нагревом агрегации вирусоподобных частиц (ВЛЧ) с помощью метода динамического рассеяния света (ДРС). Этот метод позволяет в режиме реального времени отслеживать агрегацию частиц в результате денатурации белков, что дает представление о стабильности капсида при термическом воздействии.
Основные компоненты исследования
Область науки
- Вирусология
- Биофизика
- Химия белков
Теоретические основы
- Вирусные капсиды представляют собой белковые оболочки, которые защищают генетический материал вируса.
- Вирусоподобные частицы (ВЛЧ) имитируют структуру вирусов, но не содержат генетического материала, что делает их неинфекционными.
- Стабильность капсида имеет решающее значение для разработки вакцин и применения вирусных векторов.
- Динамическое рассеяние света (ДРС) — это метод, используемый для измерения размера частиц и степени их агрегации в растворе.
Цель исследования
- Предоставить альтернативный метод in vitro для определения структурной целостности вирусного капсида.
- Отслеживать вызванную нагреванием агрегацию VLP как показатель стабильности капсида.
- Продемонстрировать использование DLS для мониторинга агрегации частиц в режиме реального времени.
Используемые методы
- Приготовление очищенной монодисперсной суспензии VLP в буфере.
- Загрузка образца в предварительно нагретый прибор для DLS и дожидаясь установления температурного равновесия.
- Измерение изменений размера частиц с течением времени по мере нагрева образца.
- Анализ флуктуаций светорассеяния для обнаружения событий агрегации.
Основные результаты
- Нагревание вызывает денатурацию белков капсида, что приводит к экспонированию гидрофобных областей и способствует агрегации.
- Метод DLS регистрирует увеличение размера частиц, соответствующее процессам агрегации.
- Сбор данных в режиме реального времени позволяет точно отслеживать кинетику агрегации.
- Данный протокол обеспечивает воспроизводимость временных точек начала и прогрессирования агрегации.
Выводы
- DLS является эффективным инструментом для мониторинга структурной целостности вирусных капсидов in vitro.
- Данный метод позволяет проводить быструю оценку стабильности капсида в режиме реального времени при воздействии термического стресса.
- Этот подход может быть применен для контроля качества и исследований состава продуктов на основе VLP.
Часто задаваемые вопросы
Практическая значимость для отрасли
Динамическое рассеяние света (DLS) позволяет проводить количественную оценку агрегации вирусоподобных частиц (VLP) в режиме реального времени, что дает прямые данные о стабильности капсида и устойчивости состава на ранних этапах биофармацевтических исследований и разработок. Данный подход обеспечивает прогностическую уверенность в структурной целостности терапевтических препаратов и вакцин на основе VLP, снижая риски в критические моменты этапов открытия и доклинических исследований. Интеграция мониторинга агрегации с помощью DLS улучшает процесс принятия решений по портфелю препаратов, предоставляя практически значимые данные о стабильности кандидатов в условиях стресса.
Стратегическое применение в биофармацевтических исследованиях и разработках
Ранние этапы поиска и валидация мишени
- Позволяет напрямую оценивать стабильность капсида VLP в условиях заданного термического стресса.
- Способствует снижению механистических рисков путем количественной оценки кинетики агрегации, связанной с денатурацией белка.
- Обеспечивает функциональную проверку целостности капсида, что позволяет оптимизировать выбор и отбор мишеней.
Скрининг и разработка анализа
- Облегчает приготовление и валидацию монодисперсных суспензий VLP для последующих этапов рабочего процесса.
- Обеспечивает воспроизводимые количественные измерения агрегации для стандартизации анализа.
- Позволяет проводить скрининг условий формуляции для оптимизации профилей стабильности VLP.
Трансляционные и доклинические исследования
- Сопоставляет данные об агрегации с требованиями к стабильности, имеющими значение для заболеваний при разработке терапевтических средств на основе VLP.
- Обеспечивает преемственность этапов от поиска молекул-кандидатов до доклинической разработки состава и стресс-тестирования.
- Предоставляет скорректированные с учетом рисков данные для продвижения кандидатов с устойчивыми структурными профилями.
Интеграция конвейера и рабочего процесса
Отслеживание агрегации на основе DLS вписывается в континуум от этапа открытия до доклинических исследований, связывая раннюю валидацию капсида и оптимизацию состава для продуктов на основе VLP.
- Биология открытий: позволяет количественно оценить целостность капсида и начало агрегации, что способствует проверке гипотез и снижению биологических рисков.
- Скрининг: обеспечивает стандартизированные количественные показатели для скрининга составов и стабильности.
- Аналитика: позволяет в режиме реального времени измерять изменения размера частиц, что обеспечивает возможность сравнительного анализа при различных условиях.
- Трансляционные исследования: предоставляет данные для выбора доклинических кандидатов на основе устойчивости к агрегации в условиях стресса.
- Корпоративное повторное использование: создает универсальную платформу для оценки стабильности VLP и наночастиц в различных программах.
Операционное и корпоративное воздействие
- Научная ценность: повышает достоверность прогнозирования стабильности VLP и устраняет неопределенность в механизмах процесса.
- Операционная ценность: стандартизирует измерение агрегации и обеспечивает воспроизводимость и масштабируемость рабочих процессов.
- Стратегическая ценность: улучшает принятие решений о продолжении или прекращении разработки (go/no-go) и снижает риски на поздних этапах за счет получения ранних данных о стабильности.
- Влияние на портфель: позволяет проводить приоритизацию кандидатов VLP с учетом рисков на основе количественных профилей агрегации.
Особенности реализации
- Требуется опыт работы с оборудованием для DLS и интерпретации полученных данных.
- Необходим доступ к системам DLS с контролем температуры и валидированным протоколами подготовки образцов.
- Требуется стандартизация процедур измерения агрегации между различными исследовательскими группами.
- Может потребоваться адаптация метода для различных типов VLP или буферных систем.
- Метод ограничен событиями агрегации, которые могут быть обнаружены с учетом чувствительности DLS и прозрачности образца.
Часто задаваемые вопросы по биофармацевтике
Корреляционные света электронной микроскопии (Клем) для отслеживания и обработки изображений вирусного белка связанные структуры в клетках, крио прикол
Похожие видео
0 Просмотры
Обнаружение чувствительных к нейтрализации эпитопов в антигенах, отображаемых на вакцинах на основе вирусоподобных частиц (VLP) с использованием анализа захвата
Похожие видео
0 Просмотры
Усовершенствование визуализации вирусных сборок с высоким разрешением в жидкости и льду
Похожие видео
0 Просмотры
Измерение Распределение частиц по размерам в мутных растворах с помощью динамического рассеяния света микроскопии
Похожие видео
0 Просмотры
Поток Virometry для анализа антигенные спектры вирионов и внеклеточной везикул
Похожие видео
0 Просмотры
С открытым исходным кодом Анализ Одночастичного для супер-разрешение микроскопии с VirusMapper
Похожие видео
0 Просмотры
Альтернативные в Vitro методы для определения вирусного капсида структурной целостности
Похожие видео
0 Просмотры
Быстрое на основе флуоресценции характеристика одной внеклеточного везикулы в крови человека с анализом наночастиц отслеживание
Похожие видео
0 Просмотры
Изображений, обработки протокол для анализа распространения и размер кластера мембранных рецепторов по микроскопии флуоресцирования
Похожие видео
0 Просмотры
Применение напряжения в анализе динамического рассеяния света
Похожие видео
0 Просмотры
Последнее обновление: 22 августа 2026