La titolazione di particelle di batteriofago e virus è determinata attraverso il metodo della paque assay, oppure, nel caso di virus di origine animale, il cell-based assay. In questi metodi di titolazione, vengono coltivate le particelle di virus infettivi in strati di cellule congiunti per formare delle placche (una zona di cellule distrutte) che vengono contate per determinare il pfu (plaque forming unit – unità formanti placche). In questo modo vengono conteggiate le singole particelle virali infettive, mentre le particelle non infettive non formano delle placche e gli aggregati di particelle virali formano placche singole.

I produttori hanno due esigenze: conoscere il numero di particelle di virus nel preparato, infettive e non, e il grado di aggregazione dello stesso, un indicatore della durata di conservazione.

La Nanoparticle Tracking Analysis (NTA) consente di individuare in tempo reale distribuzione dimensionale e alta risoluzione delle particelle di virus e degli aggregati in sospensione liquida.  La NTA è una tecnica di analisi rapida, robusta, automatizzata e a basso costo, una valida soluzione complementare ad altre tecniche di analisi come la Dynamic Light Scattering (DLS), Photon Correlation Spectroscopy (PCS) oppure la microscopia elettronica(EM).

Sviluppo e produzione di Vaccini

La preparazione di vaccini virali richiede la validazione della stabilità e concentrazione dei principi attivi. La tecnica NTA consente di stimare direttamente la concentrazione e purezza del vaccino. Inoltre, è possibile misurare anche il grado di aggregazione del campione, consentendo di migliorare il processo di produzione e ottimizzare la durata della conservazione. In entrambi i casi, gli agenti contaminanti rappresentano un problema per i produttori, il Nanosight consente di identificarli rapidamente.

Immagine di un Virus con tecnica NTA

Purificazione dei virus

La capacità del Nanosight di determinare il grado di contaminanti o aggregati presenti in un campione è indispensabile per gli sviluppatori di processo interessati a ottimizzare i protocolli di purificazione dei virus. Per esempio, la figura qui sotto mostra la differenza tra un virus parzialmente purificato e un virus purificato adeguatamente attraverso il protocollo.

Grafico della distribuzione dimensionale di un virus pre (linea bianca) e post purificazione (linea rossa)

La tecnica della Nanoparticle tracking analysis è stata adottata nell’Università di Strahclyde –  Istituto di farmacia e scienze biomediche- per caratterizzare una coltura di batteriofago, in un progetto con lo scopo di sviluppare metodi per impiegare batteri naturali per combattere l’MRSA (una variazione del batterio Staphylococcus aureus che ha sviluppato resistenza alla maggior parte antibiotici, che lo rendono difficile da trattare e potenzialmente mortale).