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BY-1400 VERO/WNV-NS1非洲绿猴肾细胞系

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VERO/WNV-NS1非洲绿猴肾细胞系
VERO/WNV-NS1非洲绿猴肾细胞系,VERO/WNV-NS1 细胞系是在非洲绿猴肾 Vero 细胞基础上,通过基因工程技术稳定表达西尼罗病毒(WNV)非结构蛋白 1(NS1)构建的改造细胞模型。其保留 Vero 细胞的增殖稳定性与生物安全性,同时因持续分泌 WNV NS1 蛋白,成为西尼罗病毒诊断试剂研发、疫苗评估及抗 NS1 抗体筛选的关键工具,为 WNV 相关研究提供了标准化实验平台。
一、细胞起源与生物学特性
  1. 来源与构建机制

Vero 细胞源自 1962 年分离的非洲绿猴肾细胞,而 VERO/WNV-NS1 通过慢病毒载体介导,将 WNV NS1 基因整合至 Vero 细胞基因组获得(“WNV-NS1” 代表表达的西尼罗病毒非结构蛋白 1)。NS1 是 WNV 复制周期中的关键非结构蛋白,不参与病毒颗粒组装,主要在感染细胞内及胞外分泌,其在该细胞系中的持续表达依赖 CMV 启动子的驱动,表达量受基因组整合位点影响,经克隆筛选后获得均一表达的细胞株。
  1. 形态与生长特征

细胞呈典型上皮样形态,贴壁生长时呈多边形,排列紧密如铺路石状,胞质丰富,核仁清晰可见。在 37℃、5% CO₂条件下,使用含 10% 胎牛血清的 DMEM 培养基,倍增时间约 40-48 小时,传代比例 1:3 至 1:5,每周换液 2-3 次以维持细胞融合度在 70%-80%。细胞冻存复苏存活率超 90%,连续传代 50 次后 NS1 表达量无显著下降(Western blot 检测),遗传稳定性符合生物制品用细胞标准,核型分析显示仍保留非洲绿猴二倍体特征(2n=60),畸变率<5%。
  1. 功能特性

  • NS1 表达与分泌:NS1 蛋白在细胞内呈胞质分布,同时可分泌至细胞外,培养液中 NS1 浓度达 2-3μg/mL(ELISA 检测),显著高于 WNV 感染的 Vero 细胞(<0.5μg/mL)。分泌型 NS1 保留天然构象,可与抗 NS1 特异性抗体结合,免疫荧光检测显示 95% 以上的细胞呈 NS1 阳性,表达均一性高(变异系数<7%)。

  • 生物安全性:无致瘤性(裸鼠接种实验阴性),外源病毒与支原体检测均为阴性,未整合 WNV 其他病毒基因,避免了潜在的病毒传播风险,符合人用诊断试剂生产的细胞基质要求。

  • 病毒敏感性:保留对 WNV 的易感性,感染后病毒滴度达 10⁶-10⁷ PFU/mL,与亲本 Vero 细胞相当,可用于 WNV 复制与 NS1 功能的协同研究。

二、核心应用领域
  1. 西尼罗病毒诊断试剂研发

  • 抗原制备:VERO/WNV-NS1 分泌的 NS1 蛋白可作为诊断抗原,用于 WNV 感染的血清学检测。通过亲和层析纯化的重组 NS1 纯度达 95% 以上,用其制备的 ELISA 试剂盒检测 WNV 阳性血清的敏感性达 97%,特异性>99%,较传统病毒感染制备的抗原批间差异降低 60%,且避免了病毒培养的生物安全风险(无需 BSL-3 实验室操作)。

  • 快速诊断试纸条生产:以该细胞系来源的 NS1 为捕获抗原,构建胶体金免疫层析试纸条,检测时间仅需 15 分钟,对 WNV 感染患者血清的检出率达 94%,适合基层医疗机构与野外疫情监测使用。

  1. 疫苗研发与免疫评估

  • 疫苗免疫原性检测:可用于 WNV 疫苗诱导的抗 NS1 抗体检测。例如,对 WNV 灭活疫苗免疫的小鼠血清,通过 VERO/WNV-NS1 细胞的间接免疫荧光实验,可定量分析抗 NS1 抗体效价,与中和抗体效价相关性达 0.85,为疫苗免疫效果评估提供补充指标(传统疫苗评估主要依赖中和抗体检测)。

  • NS1 亚单位疫苗研究:其分泌的 NS1 蛋白经纯化后可作为亚单位疫苗候选抗原,免疫小鼠后诱导的抗 NS1 IgG 效价达 1:6400,可显著降低 WNV 感染后的病毒载量(降低 100 倍以上),为开发无病毒颗粒的安全疫苗提供新思路。

  1. 抗 NS1 抗体筛选与机制研究

  • 中和抗体筛选:基于其稳定表达 NS1 的特性,可构建抗 NS1 抗体的高通量筛选模型。例如,通过噬菌体展示文库筛选获得的抗 NS1 单克隆抗体,在该细胞系中验证显示可抑制 NS1 的胞外分泌(抑制率达 80%),进而降低 WNV 的传播效率(体外实验中病毒扩散减少 60%)。

  • NS1 功能研究:利用该细胞系可解析 NS1 在 WNV 感染中的作用,如通过 CRISPR-Cas9 敲除内源性 NS1 表达后,发现 WNV 复制效率下降 50%,证实 NS1 对病毒复制的促进作用,为靶向 NS1 的抗病du药物设计提供理论依据。

三、培养与实验操作要点
  1. 基础培养方案

  • 培养基:DMEM 高糖培养基添加 10% 胎牛血清、1% 非必需氨基酸,pH 维持在 7.2-7.4,可加入青mei素 - 链mei素混合液(100U/mL)预防污染。

  • 传代流程:当细胞融合度达 80%-90% 时,弃去旧培养基,PBS 洗涤 2 次,加入 0.25% 胰dan白酶 - EDTA 溶液,37℃孵育 3-5 分钟至细胞脱落,加入含血清的培养基终止消化,按 1:4 比例接种至新培养瓶,避免过度融合导致 NS1 表达下调。

  • 冻存保护:取对数生长期细胞,用含 10% DMSO 的wan全培养基重悬至密度 1×10⁶个 /mL,分装后经程序降温盒 - 80℃过夜,转移至液氮长期保存,复苏时 37℃水浴快速解冻,离心去除 DMSO 后接种,传代 2 次待细胞状态稳定后用于实验。

  1. NS1 蛋白纯化与检测

  • 蛋白纯化:收集培养 48 小时的细胞上清,经 0.22μm 滤膜过滤后,使用 Ni²⁺亲和层析柱(NS1 含 6×His 标签)纯化,洗脱液经透析去除咪唑,BCA 法测定蛋白浓度,SDS-PAGE 验证纯度。

  • 表达检测:通过 Western blot 检测 NS1(分子量约 48kDa),或 ELISA 定量分析培养液中 NS1 浓度,确保每批次抗原活性一致(批间差异<10%)。

四、优势与局限性
  • 优势

  1. NS1 供应稳定:可持续分泌高浓度 NS1 蛋白,无需 WNV 感染,降低生物安全风险,为诊断试剂生产提供标准化抗原来源。

  1. 应用范围广:既可用于诊断试剂研发,又能支撑疫苗评估与抗体筛选,覆盖 WNV 研究多个环节。

  1. 操作简便:贴壁生长特性稳定,培养与传代流程成熟,适合常规实验室操作,无需特殊设备。

  • 局限性

  1. 蛋白修饰差异:重组 NS1 的糖基化修饰可能与天然感染产生的 NS1 存在差异(约 10%-15%),部分依赖糖基化的诊断试剂可能出现假阴性。

  1. 血清依赖性:在无血清培养基中 NS1 分泌量下降约 40%,增加大规模纯化的成本。

  1. 功能单一性:主要用于 NS1 相关研究,对 WNV 其他蛋白的研究支撑有限,需结合其他模型使用。

五、研究意义与展望
VERO/WNV-NS1 细胞系的建立为西尼罗病毒研究提供了安全高效的工具,其在诊断试剂中的应用显著提升了 WNV 感染的检测效率,为疫情早期预警提供技术支撑。在疫苗研发领域,其分泌的 NS1 蛋白为亚单位疫苗开发开辟了新路径,降低了传统疫苗生产的生物安全风险。未来,通过基因编辑技术优化 NS1 的糖基化修饰,可进一步提升其与天然蛋白的一致性;结合悬浮培养技术,有望实现 NS1 蛋白的规模化生产,推动 WNV 诊断与防控技术的升级。

以上信息仅供参考,详细信息请联系我们。



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