Ultralyd til vaccineproduktion

Ultralyd er en gennemprøvet metode til at ødelægge eller inaktivere virus, bakterier og gær. Derudover er sonikatorer pålidelige til lyse af celler, f.eks. virale eller bakterielle celler, og frigivelse af intracellulært materiale, f.eks. proteiner, DNA/RNA, enzymer og bioaktive stoffer. Derfor anvendes sonikatorer fra Hielscher ofte som pålidelige teknikker til behandling af celler og virus under vaccinefremstilling. Efterfølgende anvendes ultralydshomogenisering til at formulere nanobærere af faste lipider eller liposomer, mens ultralydsdispergering og deagglomerering anvendes på forskellige trin under vaccineproduktionen for at opnå en homogen suspension.

Vaccineproduktion med ultralyd

Ved fremstilling af vacciner, herunder inaktiverede, svækkede, proteinsubunit- eller konjugatvacciner, skal celler enten inaktiveres, lyseres eller dræbes. Med den rette dosis og intensitet af sonikering kan celler og mikrober behandles i overensstemmelse med processens mål.

Anvend ultralydsbølger til at:

• nedbryde og lysere celler
• inaktivere virale og bakterielle celler
• frigive intracellulært materiale, f.eks. proteiner og antigener
• stimulere bakteriel aktivitet
• fremstille nanobærere til lægemidler
• aktivere/ inaktivere enzymer
• fremstille nanoemulsioner og dobbeltemulsioner

Flere anvendelser af sonikatorer i vaccineproduktion

I vaccineproduktion spiller sonikatorer fra Hielscher en afgørende rolle på forskellige trin, herunder antigenproduktion, indkapsling, formulering og det væsentlige afgasningstrin før påfyldning af vacciner i hætteglas eller sprøjter.
 
Antigendispergering:
For at opnå en stabil vaccineformulering er det afgørende, at antigener, såsom cellefragmenter eller proteinantigener, dispergeres ensartet i suspensioner, polymerer eller liposomale indkapslinger. Sonikering har længe været en gennemprøvet teknik til fremstilling af farmaceutiske produkter og har vist sin effektivitet ved fremstilling af fine dispersioner, hvilket gør den til et etableret værktøj i moderne vaccineproduktion.
 
Adjuvanser:
Blanding og homogenisering af adjuvanser i vaccineformuleringer udføres pålideligt og effektivt ved sonikering. En almindelig type adjuvans, der anvendes i vaccineformuleringer, er aluminiumbaserede adjuvanser, som består af bittesmå primærpartikler, der let kan aggregere til en funktionel enhed. For vellykket integration med antigener er en ensartet fordeling af antigener i hele den aluminiumholdige vaccine nødvendig. Ultralydsdispergering tjener dette formål ved at fremstille homogene dispersioner af antigener og adjuvanser, såsom Alhydrogel™.
 
Inaktivering af patogener:
Desuden anvendes højintensiv ultralyd til inaktivering af patogener som bakterier og virus. Ved fremstilling af en effektiv vaccine mod colibacillose har inaktivering af E. coli med ultralyd efterfulgt af bestråling vist sig at være den mest effektive teknik.
 
Mikrobiel inaktivering og stabilisering:
Traditionelt opnås mikrobiel inaktivering gennem termisk pasteurisering og sterilisering, som indebærer langvarig eksponering for høje temperaturer og ofte fører til varmebetinget forringelse af funktionelle egenskaber. Kombinationen af sonikering og varme, kendt som termosonikering, giver imidlertid hurtigere sterilisering med væsentligt reduceret termisk intensitet og varighed. Dette er særligt fordelagtigt for bevarelsen af varmefølsomme forbindelser, såsom proteiner og antigener. Sterilisering og pasteurisering med ultralyd er ikke kun omkostningseffektivt, men også energibesparende og miljøvenligt.
 
Liposomer og nanobærere:
Sonikatorer fra Hielscher anvendes til at formulere lægemidler og vacciner i liposomer og nanostrukturerede lægemiddelbærere såsom nanopartikler af faste lipider. Sonikering er en effektiv og pålidelig teknik til at indkapsle aktive stoffer i liposomer og nanopartikler. Ved indkapsling med ultralyd er præcis kontrol over størrelsen af liposomer og nanobærere mulig, hvilket fører til et mere konsistent og ensartet lægemiddelleveringssystem. Samtidig gør sonikatorer med sonde det muligt at øge lægemiddelbelastningen: De mekaniske kræfter, der genereres under sonikering, bidrager til at forbedre effektiviteten af lægemiddelindkapslingen og sikrer, at en større mængde lægemiddel indarbejdes i bærerne. Indkapsling med ultralyd medfører også forbedret stabilitet, da sonikering fremmer dannelsen af stabile liposomer og nanobærere, som er afgørende for deres vellykkede anvendelse til vaccinelevering.
 

 

Find dybdegående information og videnskabelige undersøgelser om specifikke vaccineanvendelser med sonikering:

• Ultralydsløsninger til forbedret vaccineproduktion
• Nanoindkapslede intranasale vacciner
• Ultralydslyse af bioteknologisk modificerede celler
• Indkapsling af lægemidler i lipidnanopartikler
• Ultralydsbehandling af nanopartikler til lægemidler
• Sonikatorer til lyse af E. coli

Vaccinefremstilling med ultralyd i laboratorie- og industriskala

Hielscher Ultrasonics tilbyder et bredt udvalg af ultralydsapparater fra sonikatorer i laboratorieskala til ultralydshomogenisatorer af fuld industriel kvalitet til kommerciel produktion. Vi dækker dine behov fra små ultralydsapparater til din forskningsafdeling op til behandling af hele produktstrømmen af dine kommercielt fremstillede lægemidler.

Pålidelig og justerbar efter dine anvendelsesbehov

Ved at justere parametrene for ultralydsbehandlingen kan virkningerne af sonikering styres præcist. Det betyder, at en lav amplitude og kortvarig sonikering har meget skånsomme virkninger, mens høje amplituder, forhøjet tryk og længere sonikeringsvarighed resulterer i intensiv behandling.
Hielscher leverer kraftfulde ultralydsapparater, der kan styres præcist i overensstemmelse med proceskravene. Et alsidigt udvalg af sonotroder og tilbehør fuldender sortimentet.

Sikker og ren

Ultralydsapparater fra Hielscher kan nemt installeres i renrumslaboratorier og produktionsanlæg. Vores apparaters kabinetter er fremstillet af antibakteriel plast eller rustfrit stål. Alle væskeberørte dele, såsom vores sonotroder og flowceller, er fremstillet af titanium eller rustfrit stål og kan autoklaveres.
Hielscher Ultrasonics tilbyder et alsidigt udvalg af standardsonikatorer med sonde og tilbehør samt kundetilpasset udstyr.

Fordele

kan justeres præcist til processen

ren og hygiejnisk behandling

høj reproducerbarhed

lineær opskalering

nem og sikker betjening

pålideligt og robust udstyr

høj effektivitet

 

Videoen viser ultralydssystemet UIP400MTP til prøveforberedelse, som muliggør pålidelig prøveforberedelse i alle standardmultibrøndsplader ved hjælp af højintensiv ultralyd. Typiske anvendelser af UIP400MTP omfatter cellelyse, fragmentering af DNA, RNA og kromatin samt proteinekstraktion.

 

---

Litteratur/referencer

• Poinern, Gérrard Eddy Jai; Le, Xuan Thi; Shan, Songhua; Ellis, Trevor; Fenwick, Stan; Edwards, John; Fawcett, Derek (2011): Ultrasonic synthetic technique to manufacture a pHEMA nanopolymeric-based vaccine against the H6N2 avian influenza virus: a preliminary investigation. International Journal of Nanomedicine 6, 2011. 2167–2174
• Nico Böhmer, Andreas Dautel, Thomas Eisele, Lutz Fischer (2012): Recombinant expression, purification and characterisation of the native glutamate racemase from Lactobacillus plantarum NC8. Protein Expr Purif. 2013 Mar;88(1):54-60.
• Brandy Verhalen, Stefan Ernst, Michael Börsch, Stephan Wilkens (2012): Dynamic Ligand-induced Conformational Rearrangements in P-glycoprotein as Probed by Fluorescence Resonance Energy Transfer Spectroscopy. J Biol Chem. 2012 Jan 6;287(2): 1112-27.
• Zahra Hadian, Mohammad Ali Sahari, Hamid Reza Moghimi; Mohsen Barzegar (2014): Formulation, Characterization and Optimization of Liposomes Containing Eicosapentaenoic and Docosahexaenoic Acids; A Methodology Approach. Iranian Journal of Pharmaceutical Research (2014), 13 (2): 393-404.
• Han N.S., Basri M., Abd Rahman M.B. Abd Rahman R.N., Salleh A.B., Ismail Z. (2012): Preparation of emulsions by rotor-stator homogenizer and ultrasonic cavitation for the cosmeceutical industry. Journal of Cosmetic Science Sep-Oct; 63(5), 2012. 333-44.
• Raquel Martínez-González, Joan Estelrich, Maria Antònia Busquets (2016): Liposomes Loaded with Hydrophobic Iron Oxide Nanoparticles: Suitable T2 Contrast Agents for MRI. International Journal of Molecular Science 2016.
• Shah Purvin, Parameswara Rao Vuddanda, Sanjay Kumar Singh, Achint Jain, Sanjay Singh (2014): Pharmacokinetic and Tissue Distribution Study of Solid Lipid Nanoparticles of Zidov in Rats. Journal of Nanotechnology, Volume 2014.
• Harshita Krishnatreyya, Sanjay Dey, Paulami Pal, Pranab Jyoti Das, Vipin Kumar Sharma, Bhaskar Mazumder (2019): Piroxicam Loaded Solid Lipid Nanoparticles (SLNs): Potential for Topical Delivery. Indian Journal of Pharmaceutical Education and Research Vol 53, Issue 2, 2019. 82-92.