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病毒在体外能存活多久? 精选

已有 2981 次阅读 2021-4-5 00:43 |个人分类:生物制品|系统分类:科普集锦

病毒在体外能存活多久?

病毒对温度等环境因素的耐受力。

一般来说,病毒比细菌或真菌对物理和化学试剂的灭活作用(inactivation更敏感,但病毒的种类很多,因此也有重要的例外。为了保存临床诊断标本参考试剂中的病毒的感染性了解病毒对环境条件和特定物理和化学试剂的特异性敏感性是很重要的。而在需要对病毒进行灭活时,例如在灭菌、消毒和灭活疫苗的生产中相关病毒稳定性的了解也至关重要,

当含有病毒的样本被灭活时,重要的是认识到群体中的单个病毒颗粒将依次失去传染性,其整体速度取决于物理条件和特定病毒的特性。样本的传染性将以特定的速率逐步丧失,例如,在特定时间段内滴度的损失为1 log10。这意味着样品完全失活的时间完全依赖于病毒的起始滴度以及物理条件,例如温度。这也解释了为什么科学家们经常对一个常见的问题——HIV病毒在体外能存活多久——给出一个有限定条件的甚至含糊其词的答案。

温度

可能对病毒传染性产生不利影响的主要环境条件是温度在大多数情况下,病毒的包膜envelope蛋白在55 - 60℃的温度下几分钟内变性,结果病毒粒子不再能够正常实现细胞附着、侵入/脱壳uncoating。许多病毒衣壳capsid蛋白的耐热性只是稍微高一些。在环境温度下,传染性的衰减速度较慢但很明显,特别是在夏季或热带地区。为了保持传染性,病毒制剂必须在低温下储存4°C(在湿冰上或冰箱里)保存一天左右通常是令人满意的,但长期保存需要的温度要低得多。两个方便的温度是70℃固体CO2(干冰)和许多实验室机械冷的温度,和196℃液氮的温度。

根据经验,大多数病毒的半衰期在60℃时以秒计,在37℃时以分钟计,在20℃时以小时计,在4℃时以天计,在70℃或更低时以年计。一般来说,有包膜envelope的病毒比无包膜的病毒更不耐热。

有包膜的病毒粒子,例如呼吸道合胞病毒,易受反复冻结和解冻循环的影响,这可能是冰晶ice crystals破坏病毒粒子的结果。这给临床标本的采集和运输带来了问题。避免这种困难的最实用的方法是尽可能快地将标本送到实验室,在在湿冰上冻的情况下包装,或用冷(非冷冻)凝胶包进行包装。

在实验室里,通常需要将病毒储存很多年。这可以通过以下两种方式之一实现

(1) 病毒悬浮在含有保护蛋白质和/二甲亚砜dimethyl sulfoxide培养基,分装密封于小储存管,快速冷冻紧随其后的是存储在70°C196°C 

(2) 冷冻干燥 (lyophilization),即在真空条件使分装冷冻病毒悬液脱水,随后产生的粉末状产品密封存储在4°C20°C冻干显著延长病毒的生存能力即使在环境温度下。这种方式常用减毒病毒疫苗终末阶段的生产。

病毒通常对温度是高度敏感的,与此一般原理形成鲜明对照,甚至令人惊讶的是:朊病毒(prions,它不是病毒,但通常属于病毒学家的研究范围)几乎所有环境条件下都非常稳定,在煮沸、冷冻、很多物理和化学的极端条件甚至大剂量的γ-射线照射的情况下仍能幸存。

   离子环境与pH

总的来说,病毒在生理pH值的等渗环境中保存得最好,但也有一些病毒能忍受较宽的离子浓度pH范围。例如,大多数包膜病毒在pH56被灭活轮状病毒和许多小核糖核酸病毒在胃内强酸性的pH值下仍能存活而不丧失传染性。例如,1 M浓度的镁离子溶液已被用于稳定肠道病毒,例如用于脊髓灰质炎病毒疫苗的储存

脂溶剂和洗涤剂

脂溶剂如乙醚或氯仿洗涤剂如去氧胆酸钠,都很容易破坏包膜病毒的感染性,在需要维持病毒活力的实验室程序中必须避免使用这些溶剂。另一方面,温和洗涤剂通常被病毒学家用来溶解病毒包膜和释放蛋白质,以便制备疫苗或血清学试剂。

参考文献:

Christopher Burrell, Colin Howard & Frederick MurphyFenner and White's Medical Virology5th Edition2017),New York: Academic Press.



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