Ultraheli vaktsiinide tootmises

Ultraheli on tõestatud meetod viiruste, bakterite ja pärmseente hävitamiseks või inaktiveerimiseks. Lisaks on sonikaatorid töökindlad rakkude lüüsiks, nt viraalsete või bakterirakkude lõhkumiseks, ning rakusisese aine, nt valkude, DNA/RNA, ensüümide ja bioaktiivsete ühendite vabastamiseks. Seetõttu kasutatakse Hielscheri sonikaatoreid vaktsiinide tootmisel sageli töökindlate raku- ja viirusetöötlustehnikatena. Seejärel kasutatakse ultraheli homogeniseerimist tahke-lipiidsete nanokandjate või liposoomide valmistamiseks, samal ajal kui ultraheli dispergeerimist ja deaglomeratsiooni rakendatakse vaktsiinide tootmise erinevates etappides homogeense suspensiooni saamiseks.

Vaktsiinide tootmine ultraheliga

Vaktsiinide, sealhulgas inaktiveeritud, nõrgestatud, valgu alamühikuvaktsiinide või konjugaatvaktsiinide valmistamiseks tuleb rakud kas inaktiveerida, lüüsida või tappa. Sobiva ultraheli töötluse (sonikeerimise) doosi ja intensiivsuse korral saab rakke ja mikroobe töödelda vastavalt protsessi eesmärgile.

Rakenda ultraheli laineid, et:

• lõhkuda ja lüüsida rakke
• inaktiveerida viraalseid ja bakterirakke
• vabastada rakusisest materjali, nt valke, antigeene
• stimuleerida bakterite aktiivsust
• valmistada nanoravimikandjaid
• aktiveerida/inaktiveerida ensüüme
• valmistada nanoemulsioone ja kaksikemulsioone

Sonikaatorite täiendavad rakendused vaktsiinide tootmisel

Vaktsiinide tootmisel on Hielscheri sonikaatoritel oluline roll mitmes etapis, sealhulgas antigeeni tootmisel, kapseldamisel, formuleerimisel ja olulisel gaasieemaldusetapil enne vaktsiinide viaalidesse või süstaldesse täitmist.

Antigeeni dispergeerimine:
Stabiilse vaktsiiniformulatsiooni saavutamiseks on hädavajalik, et antigeenid, nagu rakufragmendid või valguantigeenid, oleksid ühtlaselt dispergeeritud suspensioonidesse, polümeeridesse või liposomaalsetesse kapslitesse. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on olnud farmaatsiatoodete tootmises tõestatud ja pikaaegne meetod, mis on näidanud oma tõhusust peente dispersioonide valmistamisel ning on seetõttu kaasaegses vaktsiinitootmises väljakujunenud vahend.

Adjuvandid:
Adjuvantide segamine ja homogeniseerimine vaktsiiniformulatsioonidesse saavutatakse ultraheli töötlusega (sonikeerimisega) töökindlalt ja tõhusalt. Üks levinud vaktsiiniformulatsioonides kasutatav adjuvanditüüp on alumiiniumipõhised adjuvandid, mis koosnevad pisikestest primaarosakestest, mis võivad kergesti koonduda funktsionaalseks üksuseks. Antigeenidega eduka lõimimise jaoks on vajalik antigeenide ühtlane jaotumine kogu alumiiniumi sisaldavas vaktsiinis. Ultraheli dispergeerimine teenib seda eesmärki, valmistades antigeenide ja adjuvantide, näiteks Alhydrogel™, homogeenseid dispersioone.

Patogeenide inaktiveerimine:
Lisaks leiab võimsusultraheli rakendust patogeenide, nagu bakterite ja viiruste, inaktiveerimisel. Tõhusa kolibatsilloosi vaktsiini valmistamisel on E. coli ultrahelil põhinev inaktiveerimine, millele järgneb kiiritamine, osutunud kõige tõhusamaks meetodiks.

Mikroobide inaktiveerimine ja stabiliseerimine:
Tavapäraselt saavutatakse mikroobide inaktiveerimine termilise pastöriseerimise ja steriliseerimisega, mis hõlmavad pikaajalist kokkupuudet kõrgete temperatuuridega, põhjustades sageli funktsionaalsete omaduste termilist kahjustust. Ultraheli töötluse (sonikeerimise) ja kuumuse kombinatsioon, mida nimetatakse termosonikeerimiseks, tagab aga kiirema steriliseerimise oluliselt väiksema termilise intensiivsuse ja kestusega. See on eriti kasulik kuumustundlike ühendite, nagu valkude ja antigeenide, säilitamiseks. Ultraheli steriliseerimise ja pastöriseerimise protsess on mitte ainult kuluefektiivne, vaid ka energiasäästlik ja keskkonnasõbralik.

Liposoomid ja nanokandjad:
Hielscheri sonikaatoreid kasutatakse ravimite ja vaktsiinide formuleerimiseks liposoomidesse ja nanostruktuursetesse ravimikandjatesse, nagu tahke-lipiidsed nanoosakesed. Ultraheli töötlus (sonikeerimine) on tõhus ja töökindel meetod toimeainete kapseldamiseks liposoomidesse ja nanoosakestesse. Ultraheli kapseldamise ajal on võimalik liposoomide ja nanokandjate suurust täpselt kontrollida, mis annab ühtlasema ja ühtlustatuma ravimite manustamissüsteemi. Samal ajal võimaldavad sondtüüpi sonikaatorid suuremat ravimikoormust: ultraheli töötlusel tekkivad mehaanilised jõud aitavad parandada ravimi kapseldamise efektiivsust, tagades, et kandjatesse kapseldub suurem kogus ravimit. Ultraheli kapseldamisega kaasneb ka parem stabiilsus, kuna ultraheli töötlus soodustab stabiilsete liposoomide ja nanokandjate teket, mis on vaktsiinide kohaletoimetamisel nende eduka rakendamise jaoks hädavajalikud.

Leia põhjalikku teavet ja teaduslikke uuringuid konkreetsete ultraheli töötlusega (sonikeerimisega) toetatud vaktsiinirakenduste kohta:

• Ultraheli lahendused vaktsiinide tootmise parandamiseks
• Nanokapseldatud intranasaalsed vaktsiinid
• Bioinseneeritud rakkude ultraheli lüüs
• Ravimite kapseldamine lipiidsetesse nanoosakestesse
• Nanoosakeste ultraheli töötlus farmaatsiatoodete jaoks
• Sonikaatorid E. coli lüüsiks

Vaktsiinide valmistamine ultrahelil laboris ja tööstuslikus mastaabis

Hielscher Ultrasonics pakub laia valikut ultraheliseadmeid alates laborimastaabis sonikaatoritest kuni täiemahuliste tööstusklassi ultraheli homogenisaatoriteni kommertstootmiseks. Katame teie vajadused alates väikestest ultrasonikaatoritest teie uurimisosakonnale kuni teie kommertsiaalselt toodetud farmaatsiatoodete täisvoolutöötluseni.

Töökindel ja kohandatav teie rakenduse vajadustele

Ultraheli töötluse parameetreid kohandades saab ultraheli töötluse (sonikeerimise) mõju täpselt kontrollida. See tähendab, et madal amplituud ja lühike ultraheli töötlus annavad väga õrna toime, samas kui kõrged amplituudid, tõstetud rõhk ja pikem ultraheli töötluse kestus annavad intensiivse töötluse.
Hielscher tarnib võimsaid ultraheliseadmeid, mida saab täpselt juhtida vastavalt protsessi nõuetele. Pakkumist täiendavad mitmesugused sonotroodid ja tarvikud.

Ohutu ja puhas

Hielscheri ultrasonikaatoreid saab hõlpsasti paigaldada puhasruumidega laboritesse ja tootmisrajatistesse. Meie seadmete korpused on valmistatud antibakteriaalsest plastist või roostevabast terasest. Kõik niisutatavad osad, nagu meie sonotroodid ja läbivoolukambrid, on valmistatud titaanist või roostevabast terasest ning neid saab autoklaavida.
Hielscher Ultrasonics pakub mitmekesist valikut standardseid sondtüüpi sonikaatoreid ja tarvikuid ning kohandatud seadmeid.

Eelised

protsessile täpselt kohandatav

puhas ja hügieeniline töötlus

hästi reprodutseeritav

lineaarne mastaabi suurendamine

lihtne ja ohutu kasutamine

töökindlad ja vastupidavad seadmed

kõrge efektiivsus

 

Video tutvustab proovide ultraheliga ettevalmistamise süsteemi UIP400MTP, mis võimaldab suure intensiivsusega ultraheli abil usaldusväärselt ette valmistada proove kõigil standardsetel mitme süvendiga plaatidel. UIP400MTP tüüpilised kasutusalad on rakkude lüüs, DNA, RNA ja kromatiini fragmenteerimine ning valkude ekstraheerimine.

 

---

Kirjandus/viited

• 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.