تحديد كمية الفيروس
يُعرَّف التحديد الكمي للفيروسات بأنه عدّ أو حساب عدد جسيمات الفيروس (الفيريونات) في عينة لتحديد تركيز الفيروس. ويُستخدم هذا الأسلوب في كلٍّ من البحث والتطوير في المختبرات الأكاديمية والتجارية، وكذلك في عمليات الإنتاج حيث تُعدّ كمية الفيروس في مختلف المراحل متغيرًا هامًا يجب مراقبته. على سبيل المثال، يتطلب إنتاج اللقاحات القائمة على الفيروسات ، والبروتينات المُعاد تركيبها باستخدام النواقل الفيروسية، والمستضدات الفيروسية، التحديد الكمي للفيروسات لمراقبة العملية وتعديلها باستمرار بهدف تحسين جودة المنتج وزيادة الإنتاجية، والاستجابة للطلبات والتطبيقات المتغيرة باستمرار. ومن الأمثلة الأخرى على الحالات التي تتطلب التحديد الكمي للفيروسات: فحص الاستنساخ ، وتحسين معدل العدوى ، وتكييف الطرق مع زراعة الخلايا .
توجد طرق عديدة لتصنيف أساليب قياس كمية الفيروسات. هنا، تُصنَّف هذه الأساليب وفقًا لما يتم قياسه وفي أي سياق بيولوجي. على سبيل المثال، تقيس المقايسات الخلوية عادةً الوحدات المعدية (الفيروس النشط). قد تقيس أساليب أخرى تركيز البروتينات الفيروسية أو الحمض النووي DNA أو الحمض النووي RNA أو الجسيمات الجزيئية، ولكنها لا تقيس بالضرورة قدرة الفيروس على العدوى. لكل أسلوب مزاياه وعيوبه، والتي غالبًا ما تحدد الأسلوب المُستخدم في تطبيقات محددة. [ 1 ]
فحوصات قائمة على الخلايا
فحص اللويحات

تُعدّ فحوصات اللويحات طريقة شائعة لتحديد تركيز الفيروس من حيث الجرعة المُعدية . تُحدد هذه الفحوصات عدد وحدات تكوين اللويحات (PFU) في عينة الفيروس، وهو أحد مقاييس كمية الفيروس. يعتمد هذا الفحص على طريقة ميكروبيولوجية تُجرى في أطباق بتري أو صفائح زراعة الخلايا متعددة الآبار . تحديدًا، تُصاب طبقة أحادية متصلة من الخلايا المضيفة بتطبيق عينة تحتوي على الفيروس بتراكيز متفاوتة، ثم تُغطى بوسط شبه صلب ، مثل الأجار أو كربوكسي ميثيل السليلوز ، لمنع انتشار العدوى الفيروسية بشكل عشوائي، كما يحدث في الوسط السائل. تتشكل لويحة فيروسية بعد إصابة الفيروس لخلية داخل الطبقة الخلوية الثابتة. [ 2 ] تتحلل الخلية المصابة بالفيروس وتنشر العدوى إلى الخلايا المجاورة، حيث تتكرر دورة العدوى والتحلل. ينتج عن ذلك منطقة من الخلايا المصابة والمتحللة (لويحة فيروسية) محاطة بخلايا سليمة غير مصابة. يمكن رؤية اللويحة باستخدام المجهر الضوئي أو بصريًا باستخدام تقنيات تلوين الخلايا (مثل التلوين بمحلول بنفسجي كريستالي لتمييز الخلايا السليمة عن الخلايا المتحللة). [ 3 ] قد يستغرق تكوين اللويحة من 3 إلى 14 يومًا، وذلك حسب الفيروس الذي يتم تحليله. تُحسب اللويحات عادةً يدويًا، ويُستخدم عدد اللويحات، بالإضافة إلى عامل تخفيف محلول العدوى (العينة المطبقة مبدئيًا على الخلايا)، لحساب عدد وحدات تكوين اللويحات لكل وحدة حجم من العينة (PFU/mL). يُمثل عدد PFU/mL تركيز جزيئات الفيروس المُعدية داخل العينة، ويستند إلى افتراض أن كل لويحة مُتكونة تُمثل عدوى أولية بجزيء فيروس مُعدٍ واحد. [ 4 ] [ 5 ]
اختبار تشكيل البؤر (FFA)

يُعدّ اختبار تكوين البؤر (FFA) أحد أنواع اختبار اللويحات، ولكنه بدلاً من الاعتماد على تحلل الخلايا للكشف عن تكوّن اللويحات، يستخدم تقنيات التلوين المناعي باستخدام أجسام مضادة موسومة بصبغات فلورية خاصة بمستضد فيروسي للكشف عن الخلايا المضيفة المصابة وجزيئات الفيروس المعدية قبل تكوّن اللويحة الفعلية. يُعدّ اختبار تكوين البؤر مفيدًا بشكل خاص لتحديد كمية أنواع الفيروسات التي لا تُحلّل أغشية الخلايا، حيث لا يُمكن إخضاع هذه الفيروسات لاختبار اللويحات. وكما هو الحال في اختبار اللويحات، تُصاب طبقات أحادية من الخلايا المضيفة بتخفيفات مختلفة من عينة الفيروس وتُترك لتُحضن لفترة قصيرة نسبيًا ( مثلًا، 24-72 ساعة) تحت وسط شبه صلب يُقيّد انتشار الفيروس المعدي، مما يُؤدي إلى تكوين تجمعات موضعية (بؤر) من الخلايا المصابة. بعد ذلك، تُفحص الصفائح باستخدام أجسام مضادة موسومة بصبغات فلورية ضد مستضد فيروسي، ويُستخدم المجهر الفلوري لعدّ البؤر وتحديد كميتها. تُعطي طريقة FFA نتائجها عادةً في وقتٍ أقل من فحوصات اللويحات أو فحوصات جرعة العدوى النسيجية بنسبة 50% (TCID50 ) (انظر أدناه)، ولكنها قد تكون أكثر تكلفةً من حيث الكواشف والمعدات المطلوبة. كما يعتمد وقت إتمام الفحص على حجم المنطقة التي يتم عدّها. فالمساحة الأكبر تتطلب وقتًا أطول، ولكنها تُتيح تمثيلًا أدق للعينة. تُعبّر نتائج FFA عن وحدات تكوين البؤر لكل ملليلتر، أو FFU/mL. [ 6 ]
اختبار التخفيف النهائي TCID 50
يُعد اختبار TCID50 (الجرعة المعدية لزراعة الأنسجة بنسبة 50%) مقياسًا لعيار الفيروس المعدي . يُحدد هذا الاختبار ، الذي يعتمد على التخفيف النهائي، كمية الفيروس اللازمة لإصابة 50% من الخلايا المضيفة المصابة أو لإحداث تأثير مُمرض للخلايا في 50% من عينات زراعة الأنسجة المُلقحة. قد يكون هذا الاختبار أكثر شيوعًا في تطبيقات البحوث السريرية حيث يجب تحديد الجرعة المميتة للفيروس أو إذا لم يُشكل الفيروس لويحات. عند استخدامه في سياق زراعة الأنسجة، تُزرع خلايا المضيف وتُضاف إليها تخفيفات متسلسلة من الفيروس. بعد الحضانة، تُلاحظ نسبة موت الخلايا (أي الخلايا المصابة) يدويًا وتُسجل لكل تخفيف من الفيروس، وتُستخدم النتائج لحساب قيمة TCID50 رياضيًا . [6] [7] نظرًا للاختلافات الواضحة في طرق ومبادئ الاختبار، فإن نتائج TCID50 و pfu / mL أو نتائج اختبارات العدوى الأخرى ليست متكافئة. قد تستغرق هذه الطريقة ما يصل إلى أسبوع بسبب وقت إصابة الخلايا. [ 8 ]
هناك طريقتان شائعتان لحساب TCID 50 (يمكن استخدامهما أيضًا لحساب أنواع أخرى من نقاط النهاية بنسبة 50٪ مثل EC 50 و IC 50 و LD 50 ):
- سبيرمان-كاربر [ 9 ]
- طريقة ريد-مونش
العلاقة النظرية بين TCID50 و PFU هي تقريبًا 0.69 PFU = 1 TCID50 استنادًا إلى توزيع بواسون [ 10 ] ، وهو توزيع احتمالي يصف عدد الأحداث العشوائية (جسيمات الفيروس) التي تحدث بمعدل متوسط معروف (عيار الفيروس) والتي من المحتمل أن تحدث في حيز ثابت (كمية وسط الفيروس في البئر). مع ذلك، يجب التأكيد على أنه عمليًا، قد لا تنطبق هذه العلاقة حتى على نفس تركيبة الفيروس والخلايا، نظرًا لاختلاف إعداد نوعي الاختبار، وحساسية عدوى الفيروس الشديدة لعوامل مختلفة مثل عمر الخلايا، ووسط التغطية، وما إلى ذلك. لكن المرجع التالي يُعرّف العلاقة بشكل مختلف:
من مركز ATCC : "بافتراض استخدام نفس نظام الخلايا، وتكوين الفيروس لويحات على تلك الخلايا، وعدم إضافة أي إجراءات من شأنها تثبيط تكوين اللويحات، فمن المتوقع أن يحتوي 1 مل من مخزون الفيروس على نصف عدد وحدات تكوين اللويحات (PFUs) الموجودة في TCID50 . هذا مجرد تقدير، ولكنه يستند إلى منطق أن التخفيف المحدود الذي يصيب 50% من طبقات الخلايا المعرضة للعدوى غالبًا ما يُتوقع أن يُنتج في البداية لويحة واحدة في طبقات الخلايا المصابة. في بعض الحالات، قد تتكون لويحتان أو أكثر بالصدفة، وبالتالي يجب تحديد العدد الفعلي لوحدات تكوين اللويحات تجريبيًا."
رياضيًا، من المتوقع أن تكون وحدات تكوين اللويحات (PFUs) أكبر بقليل من نصف قيمة TCID 50 ، لأن الأنابيب السالبة في TCID 50 تمثل صفرًا من وحدات تكوين اللويحات، بينما يمثل كل أنبوب موجب وحدة واحدة أو أكثر من وحدات تكوين اللويحات. ويمكن الحصول على تقدير أكثر دقة بتطبيق توزيع بواسون.يمثل نسبة الأنابيب السلبية، و m متوسط عدد الوحدات المعدية لكل وحدة حجم (PFU/مل) .. بالنسبة لأي عيار معبر عنه بـ TCID 50 ، وهكذاووهو ما يعادل ~ 0.7.
لذا، يمكن ضرب عيار TCID 50 (لكل مل) في 0.7 للتنبؤ بمتوسط عدد وحدات تكوين اللويحات/مل. عند تطبيق هذه الحسابات، تذكر أن المتوسط المحسوب لن يكون صحيحًا إلا إذا لم تُغير التغييرات في البروتوكول اللازمة لتصوير اللويحات من تعبير الفيروس المعدي مقارنةً بالتعبير في ظل الظروف المستخدمة لـ TCID 50 .
"وبذلك، كتقدير عملي، يمكن للمرء أن يفترض أن المادة التي تحتوي على TCID 50 بقيمة 1 × 10 5 TCID 50 /مل ستنتج 0.7 × 10 5 PFUs/مل." [ 11 ]
المقايسات القائمة على البروتين والأجسام المضادة
توجد عدة أنواع من فحوصات تحديد كمية الفيروسات القائمة على البروتينات والأجسام المضادة. وبشكل عام، تُحدد هذه الطرق كمية البروتين الكلي أو كمية بروتين فيروسي محدد في العينة، بدلاً من عدد الخلايا المصابة أو جزيئات الفيروس. ويعتمد التحديد الكمي عادةً على الكشف اللوني أو الفلوري . بعض أنواع الفحوصات تُحدد كمية البروتينات مباشرةً في العينة، بينما تتطلب أنواع أخرى إصابة الخلايا المضيفة وحضانتها للسماح بنمو الفيروس قبل التحديد الكمي. يعتمد النوع المستخدم بشكل أساسي على كمية البروتين (أي البروتين الفيروسي ) في العينة الأولية وحساسية الفحص نفسه. إذا تطلب الأمر حضانة ونمو الفيروس، فغالبًا ما يتم إجراء تحلل/هضم الخلايا و/أو الفيروس قبل التحليل. معظم الطرق القائمة على البروتينات سريعة وحساسة نسبيًا، لكنها تتطلب معايير جودة للمعايرة الدقيقة، وتُحدد كمية البروتين، وليس تركيز جزيئات الفيروس الفعلية. فيما يلي أمثلة محددة لفحوصات البروتينات شائعة الاستخدام.
اختبار التراص الدموي
يُعدّ اختبار التراص الدموي (HA) اختبارًا شائعًا لتحديد كمية البروتينات غير المتألقة، وهو خاص بفيروس الإنفلونزا . يعتمد هذا الاختبار على قدرة الهيماغلوتينين ، وهو بروتين سطحي لفيروسات الإنفلونزا، على تجميع خلايا الدم الحمراء (أي تسبب تكتلها). في هذا الاختبار، تُحضن عينات مخففة من فيروس الإنفلونزا مع محلول كريات دم حمراء بنسبة 1% لمدة ساعة، ثم يُحدد تركيز الفيروس الذي يبدأ عنده التراص بصريًا. يُنتج الاختبار نتيجة بوحدات التراص الدموي (HAU)، بنسب نموذجية بين وحدات تكوين اللويحات (PFU) ووحدات التراص الدموي (HAU) في حدود 10⁶ . [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] يستغرق هذا الاختبار من ساعة إلى ساعتين تقريبًا.
يُعد اختبار تثبيط التراص الدموي أحد أنواع اختبارات التراص الدموي الشائعة المستخدمة لقياس مستويات الأجسام المضادة النوعية للإنفلونزا في مصل الدم. في هذا النوع، تتداخل الأجسام المضادة لفيروس الإنفلونزا في المصل مع ارتباط الفيروس بخلايا الدم الحمراء. وبالتالي، يُثبط التراص الدموي عند وجود الأجسام المضادة بتركيز كافٍ. [ 15 ]
اختبار حمض البيسينكونينيك (BCA)
يعتمد اختبار حمض البيسينكونينيك (BCA؛ المعروف أيضًا باسم اختبار سميث) على قياس لوني بسيط وهو اختبار شائع الاستخدام لتحديد كمية البروتين. [ 16 ]
يُشبه اختبار BCA اختبارات البروتين لوري أو برادفورد . طُوّر كاشف اختبار BCA لأول مرة وصُنع تجاريًا بواسطة شركة بيرس كيميكال (التي تملكها الآن شركة ثيرمو فيشر ساينتيفيك )، والتي احتفظت ببراءة الاختراع حتى عام 2006. [ 17 ] [ 18 ]
في اختبار BCA، تعمل الروابط الببتيدية للبروتين على اختزال أيونات النحاس الثنائي (Cu²⁺) إلى أيونات النحاس الأحادي (Cu¹⁺) كميًا ، مما ينتج عنه لون أزرق فاتح. يرتبط BCA بأيونات النحاس الأحادي (Cu¹⁺ ) بنسبة 2:1، مما ينتج عنه نوع ذو لون أكثر كثافة يمتص الضوء عند 562 نانومتر. يُستخدم امتصاص العينة عند 562 نانومتر لتحديد تركيز البروتين الكلي فيها. تُقارن نتائج الاختبار بمنحنيات قياسية معروفة بعد تحليلها باستخدام مطياف ضوئي أو قارئ لوحات . [ 19 ] يستغرق الاختبار من 30 دقيقة إلى ساعة واحدة. على الرغم من شيوع هذا الاختبار وسرعته، إلا أنه يفتقر إلى الخصوصية تجاه البروتينات الفيروسية لأنه يحسب جميع البروتينات في العينة. لذلك، يجب أن يكون مستحضر الفيروس المراد قياسه عالي النقاء وخاليًا من بروتينات المضيف أو المصل أو الناقل أو أي بروتينات أخرى.
اختبار الإليزا المناعي المرتبط بالإنزيم

اختبار الإليزا ( ELISA ) هو اختبار يعتمد على الأجسام المضادة ، ويستخدم جسمًا مضادًا نوعيًا لمستضد معين ، مرتبطًا كيميائيًا بإنزيم ( أو مرتبطًا بجسم مضاد آخر مرتبط بإنزيم)، للكشف عن وجود كمية غير معروفة من المستضد (مثل البروتين الفيروسي) في العينة. يتم الكشف عن ارتباط الجسم المضاد بالمستضد، أو تحديد كميته، من خلال قدرة الإنزيم على تحويل كاشف الركيزة لإنتاج إشارة قابلة للكشف، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لحساب تركيز المستضد المستهدف في العينة. [ 20 ] يُعد إنزيم بيروكسيداز الفجل (HRP) من الإنزيمات الشائعة الاستخدام في اختبارات الإليزا، نظرًا لقدرته على تضخيم الإشارة وزيادة حساسية الاختبار.
توجد أنواع عديدة من اختبارات ELISA، ولكن يمكن تصنيفها عمومًا إلى اختبارات غير مباشرة ، وتنافسية ، وساندويتش ، وعكسية . [ 21 ] ومن المهم الإشارة إلى أن اختبار ELISA لا يميز بين الفيروسات المعدية وغير المعدية؛ لذا فهو قادر على تحديد كمية الجسيمات/البروتينات الفيروسية، ولكنه لا يحدد قوة الفيروس أو قدرته على العدوى.
اختبار الانتشار المناعي الشعاعي الأحادي (SRID)
يُعدّ اختبار الانتشار المناعي الشعاعي الأحادي (SRID)، المعروف أيضًا بطريقة مانشيني، اختبارًا بروتينيًا يكشف عن كمية مستضد فيروسي محدد عن طريق الانتشار المناعي في وسط شبه صلب (مثل الأجار). يحتوي الوسط على مصل مضاد خاص بالمستضد المراد قياسه، ويُوضع المستضد في مركز القرص. مع انتشار المستضد في الوسط، تتشكل حلقة راسب تنمو حتى الوصول إلى حالة التوازن. قد تتراوح مدة الاختبار من 10 ساعات إلى أيام، اعتمادًا على وقت توازن المستضد والضد. يرتبط قطر منطقة التفاعل الناتجة عن الحلقة خطيًا بلوغاريتم تركيز البروتين، ويُقارن بأقطار مناطق التفاعل لمعايير بروتينية معروفة للقياس الكمي. [ 22 ] حلت اختبارات ELISA، التي تتطلب كمية أقل من المادة وأسهل في التنفيذ والتفسير، محل اختبارات الانتشار المناعي إلى حد كبير كأداة تشخيصية.
فحوصات الحمض النووي DNA والحمض النووي الريبي RNA
تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR)
تستخدم تقنية تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR) كيمياء تفاعل البوليميراز المتسلسل لتضخيم الحمض النووي الفيروسي (DNA أو RNA) لإنتاج تراكيز عالية كافية للكشف عنه وتحديد كميته باستخدام التألق. يعتمد التحديد الكمي بواسطة qPCR عمومًا على التخفيفات المتسلسلة لمعايير ذات تركيز معروف، والتي تُحلل بالتوازي مع العينات المجهولة لأغراض المعايرة والمقارنة. يمكن تحقيق الكشف الكمي باستخدام مجموعة واسعة من استراتيجيات الكشف بالتألق، بما في ذلك المجسات المتخصصة بالتسلسل أو الأصباغ الفلورية غير المتخصصة مثل SYBR Green . [ 23 ] ترتبط المجسات المتخصصة بالتسلسل، مثل TaqMan Molecular Beacons أو Scorpion، فقط بالحمض النووي ذي التسلسل المناسب الناتج أثناء التفاعل. يرتبط صبغ SYBR Green بجميع جزيئات الحمض النووي المزدوجة [ 24 ] الناتجة أثناء التفاعل.
على الرغم من سهولة استخدام صبغة SYBR Green، إلا أن افتقارها للخصوصية وانخفاض حساسيتها يدفعان معظم المختبرات إلى استخدام تقنيات الكشف الكمي المعتمدة على المجسات. توجد العديد من أنواع تقنية qPCR، بما في ذلك طريقة العتبة المقارنة، التي تسمح بالقياس الكمي النسبي من خلال مقارنة قيم Ct (دورات PCR التي تُظهر زيادات ذات دلالة إحصائية في الناتج) من عينات متعددة تتضمن معيارًا داخليًا . [ 25 ]
يُضخّم تفاعل البوليميراز المتسلسل (PCR) جميع الأحماض النووية المستهدفة ، بما في ذلك تلك المُستمدة من جزيئات فيروسية مُعدية سليمة، ومن جزيئات فيروسية معيبة، بالإضافة إلى الأحماض النووية الحرة في المحلول. ولهذا السبب، من المرجح أن تكون نتائج تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR) (المُعبر عنها بعدد نسخ الجينوم/مل) أعلى كميةً من نتائج المجهر الإلكتروني النافذ (TEM). في التحديد الكمي للفيروسات، نادرًا ما تكون نسبة الفيروسات الكاملة إلى نسخ الحمض النووي 1:1. ويعود ذلك إلى أنه أثناء تضاعف الفيروس، لا يتم إنتاج الحمض النووي والبروتينات الفيروسية دائمًا بنسبة 1:1، وتنتج عملية تجميع الفيروس فيروسات كاملة، بالإضافة إلى قفيصات فارغة و/أو جينومات فيروسية حرة زائدة. في مثال فيروس الحمى القلاعية ، تبلغ نسبة الفيروسات الكاملة إلى نسخ الحمض النووي الريبي (RNA) داخل خلية مضيفة نشطة التضاعف حوالي 1:1000. [ 26 ] تشمل مزايا المعايرة بواسطة تفاعل البوليميراز المتسلسل الكمي (qPCR) سرعة الحصول على النتائج (1-4 ساعات) والحساسية العالية (حيث يمكنها الكشف عن تركيزات أقل بكثير من الفيروسات مقارنةً بالطرق الأخرى).
فحوصات الجسيمات
استشعار النبض المقاوم القابل للضبط (TRPS)
يُعدّ استشعار النبض المقاوم القابل للضبط (TRPS) طريقةً تسمح بقياسات عالية الإنتاجية لجزيئات الفيروس المفردة، حيث تُمرَّر هذه الجزيئات عبر مسام نانوية قابلة لضبط الحجم ، واحدةً تلو الأخرى. [ 27 ] تتميز هذه التقنية بقدرتها على تحديد حجم وتركيز جزيئات الفيروس في المحلول بدقة عالية في آنٍ واحد. ويمكن استخدام ذلك في تقييم استقرار العينة ومساهمة التجمعات، بالإضافة إلى إجمالي تركيز جزيئات الفيروس (vp/mL). [ 28 ]
يتم القياس باستخدام تقنية TRPS في محلول منظم أيوني، ولا يتطلب الأمر تلوين العينات مسبقًا قبل التحليل، مما يجعل هذه التقنية أسرع من التقنيات التي تتطلب معالجة مسبقة بأصباغ فلورية، حيث لا يتجاوز وقت التحضير والقياس الإجمالي 10 دقائق لكل عينة. يتوفر تحليل الفيروسات بتقنية TRPS تجاريًا من خلال أنظمة qViro-X ، والتي تتميز بإمكانية تعقيمها كيميائيًا بالتعقيم بالبخار بعد إجراء القياس.
مطيافية الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا لفيروس واحد (SV ICP-MS)
تُشبه هذه التقنية تقنية مطيافية الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا للجسيمات المفردة (SP ICP-MS ) التي اكتشفها ديغيلدر وفافارجر (2003) [ 29 ] ، والتي تم تكييفها لاحقًا لتحليل جسيمات نانوية أخرى (مثل غرويات الذهب، انظر ديغيلدر وآخرون (2006)). [ 30 ] وقد تم تكييف تقنية SP ICP-MS لتحليل مطيافية الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا للفيروسات المفردة (SV ICPMS) في دراسة شاملة (ديغيلدر، 2021). [ 31 ] وتقترح هذه الدراسة إمكانية تكييف هذه الطريقة لتحديد الفيروسات المفردة (SV) وعدّها. باستخدام تسجيلات مطيافية الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا عالية الدقة متعددة القنوات (MC SF) في وضع الكشف عن الفيروسات المفردة، يُمكن عدّ الأيونات الرئيسية والأساسية لتحليل الفيروسات المفردة وتحديدها. ويمكن إجراء عدّ من 2 إلى 500 وحدة فيروسية في غضون 20 ثانية. يُقترح إجراء التحليلات باستخدام شعلة غاز الأرغون للأيونات الرئيسية : 12C+، 13C+، 14N+، 15N+، والأيونات الأساسية: 31P+، 32S+، 33S+، و34S+. وتُناقش جميع التداخلات بالتفصيل. يُوصى باستخدام مطياف الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا عالي الدقة (MC ICP-MS)، بينما تُدرس خيارات استخدام الأجواء اللاهوائية/الهوائية لتحسين التحليل عند استخدام مطياف الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا رباعي الأقطاب (Quadrupole ICP-MS). وتُدرس تطبيقات هذا التحليل على نوعين من الفيروسات (SARS-CoV-2 وبكتيريا العاثية T5) باستخدام المسح الزمني وتحليل الكتلة الثابتة لأيونات الفيروس المختارة، مما يسمح بتوصيف الأنواع باستخدام النسب المولية N/C وP/C وS/C، وتحديد تركيزها العددي.
فحوصات أخرى
قياس التدفق الخلوي
على الرغم من أن معظم أجهزة قياس التدفق الخلوي لا تتمتع بحساسية كافية، إلا أن هناك بعض الأجهزة المتوفرة تجاريًا والتي يمكن استخدامها لتحديد كمية الفيروسات. يقوم عداد الفيروسات بقياس عدد جزيئات الفيروس السليمة في العينة باستخدام التألق للكشف عن البروتينات والأحماض النووية المتمركزة في نفس الموقع. تُصبغ العينات بصبغتين، إحداهما خاصة بالبروتينات والأخرى خاصة بالأحماض النووية، ثم تُحلل أثناء مرورها عبر شعاع ليزر. تُحدد كمية الجزيئات التي تُنتج أحداثًا متزامنة على كل قناة من قناتي التألق المتميزتين، بالإضافة إلى معدل تدفق العينة المقاس، لحساب تركيز جزيئات الفيروس (جزيء/مل). [ 32 ] تتشابه النتائج عمومًا في الكمية المطلقة مع نتائج المجهر الإلكتروني النافذ. يتميز هذا التحليل بنطاق عمل خطي يتراوح بين 10⁵ و10⁹ جزيء / مل، ووقت تحليل يبلغ حوالي 10 دقائق مع وقت تحضير قصير للعينة.
المجهر الإلكتروني النافذ (TEM)

المجهر الإلكتروني النافذ (TEM) نوع متخصص من المجهر يستخدم حزمة من الإلكترونات مُركّزة بواسطة مجال مغناطيسي لتصوير العينة. يوفر TEM تصويرًا بدقة مكانية أعلى بألف مرة من المجهر الضوئي (دقة تصل إلى 0.2 نانومتر). [ 33 ] يتطلب ذلك عينة رقيقة جدًا مصبوغة سلبًا . تتضمن عملية تحضير العينات وضعها على شبكة TEM مطلية وتلوينها سلبًا بسائل معتم للإلكترونات. [ 34 ] يمكن أيضًا فحص عينات الأنسجة المضمنة إذا تم تقطيعها إلى شرائح رقيقة. تختلف طرق تحضير العينات باختلاف البروتوكول والمستخدم، ولكنها تستغرق عادةً ساعات لإتمامها. تُظهر صور TEM جزيئات الفيروس الفردية، ويمكن استخدام التحليل الكمي للصور لتحديد تركيزات الفيروس. توفر هذه الصور عالية الدقة أيضًا معلومات عن مورفولوجيا الجسيمات لا تستطيع معظم الطرق الأخرى توفيرها. غالبًا ما تكون نتائج TEM الكمية أعلى من نتائج الاختبارات الأخرى، حيث يتم قياس جميع الجسيمات، بغض النظر عن قدرتها على العدوى، في النتيجة المُبلغ عنها وهي جسيمات شبيهة بالفيروس لكل مل (vlp/mL). يُعدّ المجهر الإلكتروني النافذ الكمي فعالاً بشكل عام عند قياس تركيزات الفيروسات التي تزيد عن 10⁶ جسيم /مل. ونظراً لارتفاع تكلفة الجهاز والحاجة إلى مساحة ومرافق دعم كبيرة، فإنّ معدات المجهر الإلكتروني النافذ متوفرة فقط في عدد قليل من المختبرات.
انظر أيضاً
مراجع
- ↑ العلوم، نوبل لايف. "طرق قياس الفيروسات" . content.noblelifesci.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2023 .
- ↑ عثمان، ر.؛ نيوهونر، ج.؛ لوفارد، د.؛ روبين، س. (2002). "الخلايا الظهارية: إنشاء مزارع أولية وتخليدها". علم الأحياء الدقيقة الخلوي الجزيئي . طرق في علم الأحياء الدقيقة. المجلد 31. الصفحات 93-113 . doi : 10.1016/S0580-9517(02)31006-7 . ISBN 978-0-12-521531-2.
- ↑ باير، آلان؛ كين-هول، كايلين (4 نوفمبر 2014). "تحديد تركيز الفيروس من خلال فحوصات اللويحات: استخدام أنظمة التراكب التقليدية والحديثة" . مجلة التجارب المصورة (93) e52065. doi : 10.3791/52065 . PMC 4255882. PMID 25407402 .
- ↑ مارتن، إس جيه (1978). الكيمياء الحيوية للفيروسات . مطبعة جامعة كامبريدج . ISBN 0-12-402033-X.
- ↑ ياكيموفيتش، أرتور؛ أندرياسيان، فاردان؛ ويت، روبرت؛ وانغ، إي-هسوان؛ براساد، فيبهو؛ سومالاينن، ماريت؛ غريبر، أورس ف. (28 سبتمبر 2015). "Plaque2.0 - إطار تحليل عالي الإنتاجية لتقييم انتقال الفيروس بين الخلايا وتوسع الخلايا المستنسخة" . PLOS ONE . 10 (9) e0138760. Bibcode : 2015PLoSO..1038760Y . doi : 10.1371/journal.pone.0138760 . PMC 4587671. PMID 26413745 .
- 1 2 فلينت، إس جيه؛ إنكويست، دبليو؛ راكانييلو، في آر؛ سكالكا، إيه إم (2009). "الأساليب الفيروسية". مبادئ علم الفيروسات . مطبعة الجمعية الأمريكية لعلم الأحياء الدقيقة. ISBN 978-1-55581-443-4.
- ↑ ليندنباخ، بريت د. "آلة حاسبة ريد وموينش" .
- ↑ هـ. موراليس (22 أغسطس 2006). "بروتوكول TCID 50" (ملف PDF) . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 27 سبتمبر 2011. تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 فبراير 2010 .
- ^ كاربر، ج. (يوليو 1931). "Beitrag zur kollektiven Behandlung pharmakologischer Reihenversuche" [ المساهمة في العلاج الجماعي للتجارب الدوائية المتسلسلة ] . Naunyn-Schmiedebergs Archiv für Experimentelle Pathologie und Pharmakologie (باللغة الألمانية). 162 (4): 480-483 . دوى : 10.1007 / BF01863914 .
- ↑ thneedle (16 أبريل 2002). "TCID50 ووحدة تكوين اللويحات (PFU)" . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 مايو 2014 .
- ↑ "دليل زراعة الفيروسات" . www.atcc.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 9 أغسطس 2023 .
- ↑ كيليان، إم إل (2008). "اختبار التراص الدموي لفيروس إنفلونزا الطيور". في سباكمان، إريكا (محرر). فيروس إنفلونزا الطيور . المجلد 436. دار هومانا للنشر. الصفحات 47-52 . doi : 10.1007/978-1-59745-279-3_7 . ISBN 978-1-58829-939-0PMID 18370040
- ↑ ريميلزوان، جي إف؛ بارز، إم؛ كلاس، إي سي جيه؛ أوسترهوس، إيه دي إم إي (1998). "مقارنة بين تهجين الحمض النووي الريبي، واختبار التراص الدموي، ومعايرة الفيروس المعدي، والتألق المناعي كطرق لرصد تكاثر فيروس الإنفلونزا في المختبر ". مجلة أساليب علم الفيروسات . 74 (1): 57-66 . doi : 10.1016/S0166-0934(98)00071-8 . PMID 9763129 .
- ^ كاتو، أ. كيوتاني، ك.؛ ساكاي، Y.؛ يوشيدا، T.؛ ناجاي، ي. (1997). "إن فيروس الباراميكسوفيروس وفيروس سينداي والبروتين V يشفر وظيفة فاخرة مطلوبة للتسبب في المرض الفيروسي" . مجلة إمبو . 16 (3): 578-587 . دوى : 10.1093/emboj/16.3.578 . بمك 1169661 . بميد 9034340 .
- ↑ "اختبار تثبيط التراص الدموي للإنفلونزا" . 27 مايو 2009.
- ↑ ستوشيك، سي إم. (1990). "6". تقدير كمية البروتين . طرق في علم الإنزيمات. المجلد 182. الصفحات 50-69 . doi : 10.1016/0076-6879(90)82008-P . ISBN 9780121820831PMID 2314256
- ↑ سميث، ب.ك.؛ كروهن، ر.إ.؛ هيرمانسون، ج.ت.؛ ماليا، أ.ك.؛ غارتنر، ف.هـ.؛ بروفينزانو، م.د.؛ فوجيموتو، إ.ك.؛ غويكي، ن.م.؛ أولسون، ب.ج.؛ كلينك، د.س. (أكتوبر 1985). "قياس البروتين باستخدام حمض البيسينكونينيك". الكيمياء الحيوية التحليلية . 150 (1): 76-85 . doi : 10.1016/0003-2697(85)90442-7 . PMID 3843705 .
- ↑ مكتب براءات الاختراع والعلامات التجارية الأمريكي. "قياس البروتين باستخدام حمض البيسينكونينيك" . براءات اختراع جوجل . تم الاطلاع عليه بتاريخ 7 أغسطس 2023 .
- ↑ "بيرس بيولوجيا البروتين" .
- ↑ كيميني، د.م.؛ تشالاكومب، س.ج. (1988). اختبار الإليزا وغيره من الاختبارات المناعية ذات الطور الصلب: الجوانب النظرية والعملية . جون وايلي وأولاده . ISBN 0-471-90982-3.
- ↑ كوبي، ج.؛ كيندت، ت. ج.؛ غولدسبي، ر. أ.؛ أوزبورن، ب. أ. (2007). علم المناعة لكوبي، الطبعة السادسة . دبليو إتش فريمان وشركاه. ISBN 978-1-4292-0211-4.
- ↑ رودا، إس جيه؛ غاليتشيو، إتش إيه؛ هامبسون، إيه دبليو (1981). "يُبرز اختبار الانتشار المناعي الشعاعي الأحادي اختلافات مستضدية طفيفة بين الهيماغلوتينينات لفيروس الإنفلونزا" . مجلة علم الأحياء الدقيقة السريرية . 14 (5): 479-482 . doi : 10.1128/JCM.14.5.479-482.1981 . PMC 273972. PMID 6171580 .
- ↑ "بروتوكولات تفاعل البوليميراز المتسلسل/تفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي" .
- ↑ "Applied Biosystems - US" (PDF) .
- ↑ أوليري، جون جيه؛ شيلز، أورلا؛ مارتن، كارا؛ كراولي، أويفي (2003). "تقنية TaqMan® وتفاعل البوليميراز المتسلسل في الوقت الحقيقي". البيولوجيا الجزيئية في علم الأمراض الخلوية . الصفحات 251-268 . doi : 10.1002/0470867949.ch12 . ISBN 978-0-470-84475-5.
- ↑ كالهان، جوني د.؛ براون، فريد؛ أوسوريو، فرناندو أ.؛ سور، جونغ هـ.؛ كرامر، إد؛ لونغ، غاري و.؛ لوبروث، خوان؛ إليس، ستيفاني ج.؛ شولارز، كاتينا س.؛ غافني، كريستين ل.؛ روك، دانيال ل.؛ نيلسون، ويليام م. (يونيو 2002). "استخدام اختبار تفاعل البوليميراز المتسلسل العكسي المحمول في الوقت الحقيقي للكشف السريع عن فيروس الحمى القلاعية". مجلة الجمعية الأمريكية للطب البيطري . 220 (11): 1636-1642 . doi : 10.2460/javma.2002.220.1636 . PMID 12051502 .
- ↑ سويربي، ستيفن جيه؛ بروم، موراي إف؛ بيترسن، جورج بي (10 أبريل 2007). "فتحات قابلة لتغيير الحجم ديناميكيًا على مستوى النانومتر للاستشعار الجزيئي". أجهزة الاستشعار والمحركات ب: الكيميائية . 123 (1): 325-330 . Bibcode : 2007SeAcB.123..325S . doi : 10.1016/j.snb.2006.08.031 .
- ↑ روبرتس، جي. سيث؛ يو، سام؛ زينغ، تشينغلو؛ تشان، ليزلي سي إل؛ أندرسون، ويل؛ كولبي، آرون إتش؛ غرينستاف، مارك دبليو؛ ريد، ستيفن؛ فوغل، روبرت (يناير 2012). "مسام قابلة للضبط لقياس تركيزات تشتتات الجسيمات النانوية الاصطناعية والبيولوجية". أجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية . 31 (1): 17-25 . doi : 10.1016/j.bios.2011.09.040 . PMID 22019099 .
- ↑ ديغيلدر، سي.؛ فافارجر، ب.-ي. (أبريل 2003). "تحليل الغرويات باستخدام مطياف الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا للجسيمات المفردة: دراسة جدوى". الغرويات والأسطح أ: الجوانب الفيزيائية والكيميائية والهندسية . 217 ( 1-3 ): 137-142 . doi : 10.1016/S0927-7757(02)00568-X .
- ↑ ديغيلدر، سي.؛ فافارجر، ب.-ي.؛ وولد، س. (يناير 2006). "تحليل غرواني الذهب باستخدام مطياف الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا في وضع الجسيم الواحد". مجلة Analytica Chimica Acta . 555 (2): 263-268 . Bibcode : 2006AcAC..555..263D . doi : 10.1016/j.aca.2005.09.021 .
- ↑ ديغيلدر، كلود (يونيو 2021). "تحليل مطياف الكتلة بالبلازما المقترنة حثيًا لفيروس واحد: دراسة شاملة". تالانتا . 228 122211. doi : 10.1016/j.talanta.2021.122211 . PMID 33773712 .
- ↑ ستوفيل، سي إل؛ فينش، آر؛ كريستنسن، ك؛ إدواردز، دي؛ رولين، كي إل (2005). "التحديد السريع لعيار فيروسات الباكولوفيروس بواسطة عداد فيروسات ثنائي القنوات". مختبر التكنولوجيا الحيوية الأمريكي . 37 (22): 24-25 .
- ↑ شيرمان، آي. "دقة المجهر الإلكتروني" . كتاب حقائق الفيزياء . تم الاطلاع عليه في 25 فبراير 2010 .
- ↑ ستيفنز، دبليو إل (1998). "استخدام المجهر الإلكتروني النافذ لتشخيص الفيروسات في طيور الببغاء" . وقائع المؤتمرات الدولية الافتراضية في الطب البيطري: أمراض طيور الببغاء . أثينا، جورجيا. مؤرشف من الأصل في 13 مايو 2008. تم الاطلاع عليه في 26 فبراير 2010 .
للمزيد من القراءة
- ميترا، أنيربان؛ إغناتوفيتش، فيليب؛ نوفوتني، لوكاس (يناير 2012). "الكشف البصري الفوري عن الفيروسات البشرية والبكتيرية المفردة باستخدام قياس التداخل في المجال المظلم" . أجهزة الاستشعار الحيوية والإلكترونيات الحيوية . 31 (1): 499-504 . doi : 10.1016/j.bios.2011.11.025 . PMC 3256558. PMID 22169818 .
- غانيش، أثيشا؛ لين، جونسون؛ سينغ، موغانافيلي (أبريل 2014). "الكشف عن جزيئات شبيهة بالفيروسات في نهر أومجيني، جنوب أفريقيا" . مجلة CLEAN - التربة، الهواء، الماء . 42 (4): 393-407 . Bibcode : 2014CSAW...42..393G . doi : 10.1002/clen.201200564 . PMC 7159345. PMID 32313584 .
- تقنيات المختبر
- علم المناعة
- علم الفيروسات
