质粒广泛存在于细菌中

这次我们学习的对象是病毒。病毒在生物体间高效传播能力使其成为非常优秀的工具载体。

病毒的基本组成是衣壳与核酸。在感染细胞的过程中，衣壳帮助病毒进入细胞而核酸负责控制接管细胞的基因表达调控系统，一举完成核酸的导入和整合。

冠状病毒结构示意

工程化改造的病毒一般会保留衣壳蛋白表达和复制相关基因（复制缺陷型病毒的复制还需要额外辅助病毒的帮助），将其他非必要基因替换为具有调控功能的核酸元件，在保证病毒感染和整合能力的基础上，尽可能发挥更强的基因调控作用。

在病毒结构的基础上开发的病毒包装技术，使得人们可以将重组改造后的病毒核酸重新‘包装’上衣壳，大量制作成有感染活性的病毒完全体。目前，病毒包装技术日趋成熟，病毒载体已经成为科学研究和医学实践的重要工具。

溶瘤病毒在癌症临床治疗实践中大显身手

病毒包装流程

成熟的包装流程包含病毒载体制备、细胞转染、病毒收获、病毒浓缩纯化和质量检测几个环节。

首先，我们将基因表达调控的元件通过分子克隆技术克隆到成熟的人工改造好的病毒载体中，得到大量没有感染能力的重组病毒核酸。

然后，借助转染试剂将其向普通质粒那样转染到事先准备好的包装专用细胞里。一旦进入细胞，病毒核酸就能接管细胞的表达调控体系，利用细胞内物质，大量扩增并包装产生新的具有衣壳结构的完全体病毒。

腺相关病毒感染过程示意

等待病毒复制一段时间后（RNA病毒导入后还需经历必要的反转录过程，相比DNA病毒时间会更长一些），可以从培养液上清或沉淀（视病毒种类而定）中收获包装好的病毒。

当然粗制病毒还需要继续纯化浓缩，提高滴度和纯度才能用于后续细胞感染。

目前，病毒包装技术成熟的公司一般会提供包括物理状态监测、无菌检测和滴度监测等质检环节进一步保证病毒包装质量。因此选择优质的病毒包装厂家可以为我们的研究提供极大便利。

一般购买的商业化病毒都是可以直接用于感染实验的安全的减毒病毒。质量合格的商业化病毒一般来讲也不具备生物危害，可以放心使用，但过程中仍需注意隔离防护，防患于未然。

总结

现今病毒包装技术比较成熟的病毒种类包含慢病毒、腺病毒和腺相关病毒。不同病毒用途、优缺点、包装难度和条件很不相同，病毒滴度和纯度对细胞感染也影响很大。

低滴度会降低病毒和细胞有效碰撞概率，影响最终细胞的感染效率；而低纯度则会显著增加感染细胞的死亡概率。这两者是评估病毒包装质量的关键指标，如果我们的实验不遂人意，可以考虑回溯这两个指标是否有问题。

总的来说，病毒包装技术为科学研究和医学实践提供了稳定可靠的研究工具，可用于向生物体递送特定调控元件，研究特定基因生物功能。

未来甚至可以生产直接用于临床治疗的病毒，驾驭曾经谈之色变的病毒，使之为人类的医学事业服务。

ps：合生基因对外提供慢病毒、腺病毒、腺相关病毒包装纯化服务。

北京合生基因科技有限公司作为国内领先的致力于合成生物学在生物医药和生命健康领域应用的国家级高新技术企业，秉持“创新守护生命，远见成就未来”的从业理念，创造具有中国自主知识产权的药物与治疗方案，不遗余力做中国人自己的生物硬科技，旨在用中国智造帮助人民远离疾病与痛苦，用中国智慧守护人类健康。返回搜狐，查看更多