فراصوت برای تولید واکسن

فراصوت روشی اثبات‌شده برای از بین بردن یا غیرفعال‌سازی ویروس‌ها، باکتری‌ها و مخمرهاست. افزون بر این، سونیکاتورها برای لیز سلول‌ها، مانند سلول‌های ویروسی یا باکتریایی، و آزادسازی مواد درون‌سلولی، مانند پروتئین‌ها، DNA/RNA، آنزیم‌ها و مواد زیست‌فعال، قابل‌اعتماد هستند. ازاین‌رو، سونیکاتورهای Hielscher اغلب در ساخت واکسن به‌عنوان روشی قابل‌اعتماد برای تیمار سلول‌ها و ویروس‌ها به کار می‌روند. در ادامه، از همگن‌سازی فراصوتی برای فرمولاسیون نانوحامل‌های لیپیدی جامد یا لیپوزوم‌ها استفاده می‌شود، درحالی‌که پراکنده‌سازی و کلوخه‌زدایی فراصوتی در مراحل مختلف تولید واکسن برای دستیابی به سوسپانسیونی همگن به کار می‌روند.

تولید فراصوتی واکسن

برای تهیهٔ واکسن‌ها، از جمله واکسن‌های غیرفعال، تضعیف‌شده، زیرواحد پروتئینی یا کونژوگه، سلول‌ها باید غیرفعال، لیز یا کشته شوند. با دوز و شدت مناسب فراصوت‌دهی، می‌توان سلول‌ها و میکروب‌ها را متناسب با هدف فرایند تیمار کرد.

امواج فراصوت را برای موارد زیر به کار ببرید:

• تخریب و لیز سلول‌ها
• غیرفعال‌سازی سلول‌های ویروسی و باکتریایی
• آزادسازی مواد درون‌سلولی، مانند پروتئین‌ها و آنتی‌ژن‌ها
• تحریک فعالیت باکتریایی
• تهیهٔ نانوحامل‌های دارویی
• فعال‌سازی/ غیرفعال‌سازی آنزیم‌ها
• تهیهٔ نانوامولسیون‌ها و امولسیون‌های دوگانه

کاربردهای بیشتر سونیکاتورها در تولید واکسن

در تولید واکسن، سونیکاتورهای Hielscher در مراحل مختلف، از جمله تولید آنتی‌ژن، کپسوله‌سازی، فرمولاسیون و مرحلهٔ ضروری گاززدایی پیش از پر کردن ویال‌ها یا سرنگ‌ها با واکسن، نقشی اساسی دارند.
 
پراکنده‌سازی آنتی‌ژن:
برای دستیابی به فرمولاسیون واکسن پایدار، ضروری است که آنتی‌ژن‌ها، مانند قطعات سلولی یا آنتی‌ژن‌های پروتئینی، به‌طور یکنواخت در سوسپانسیون‌ها، پلیمرها یا ساختارهای کپسوله‌شدهٔ لیپوزومی پراکنده شوند. فراصوت‌دهی روشی اثبات‌شده و باسابقه در ساخت محصولات دارویی است که کارایی خود را در تهیهٔ پراکنه‌های ریز نشان داده و به ابزاری تثبیت‌شده در تولید نوین واکسن تبدیل شده است.
 
ادجوانت‌ها:
اختلاط و همگن‌سازی ادجوانت‌ها در فرمولاسیون‌های واکسن با فراصوت‌دهی، به‌صورت قابل‌اعتماد و کارآمد انجام می‌شود. یکی از انواع رایج ادجوانت‌های مورد استفاده در فرمولاسیون واکسن، ادجوانت‌های مبتنی بر آلومینیوم هستند که از ذرات اولیهٔ بسیار ریزی تشکیل شده‌اند و می‌توانند به‌آسانی تجمع یابند و یک واحد عملکردی تشکیل دهند. برای ترکیب موفق با آنتی‌ژن‌ها، توزیع یکنواخت آنتی‌ژن‌ها در سراسر واکسن حاوی آلومینیوم ضروری است. پراکنده‌سازی فراصوتی با تهیهٔ پراکنه‌های همگن از آنتی‌ژن‌ها و ادجوانت‌هایی مانند Alhydrogel™ این هدف را محقق می‌کند.
 
غیرفعال‌سازی عوامل بیماری‌زا:
افزون بر این، فراصوت پرتوان در غیرفعال‌سازی عوامل بیماری‌زایی مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها کاربرد دارد. برای تهیهٔ واکسنی مؤثر علیه کلی‌باسیلوز، ثابت شده است که غیرفعال‌سازی فراصوتی E. coli و سپس پرتودهی، قوی‌ترین روش است.
 
غیرفعال‌سازی و پایدارسازی میکروبی:
به‌طور متداول، غیرفعال‌سازی میکروبی از طریق پاستوریزاسیون و استریل‌سازی حرارتی انجام می‌شود که مستلزم قرارگیری طولانی‌مدت در معرض دماهای بالا هستند و اغلب به افت خواص عملکردی بر اثر گرما می‌انجامند. بااین‌حال، ترکیب فراصوت‌دهی و گرما، که فراصوت‌دهی حرارتی نام دارد، سرعت بالاتری در استریل‌سازی فراهم می‌کند و درعین‌حال شدت و مدت اعمال گرما را به‌طور چشمگیری کاهش می‌دهد. این امر به‌ویژه برای حفظ ترکیبات حساس به گرما، مانند پروتئین‌ها و آنتی‌ژن‌ها، سودمند است. فرایند استریل‌سازی و پاستوریزاسیون فراصوتی، علاوه بر مقرون‌به‌صرفه بودن، موجب صرفه‌جویی در انرژی می‌شود و سازگار با محیط‌زیست است.
 
لیپوزوم‌ها و نانوحامل‌ها:
سونیکاتورهای Hielscher برای فرمولاسیون داروها و واکسن‌ها در لیپوزوم‌ها و حامل‌های دارویی نانوساختار، مانند نانوذرات لیپیدی جامد، به کار می‌روند. فراصوت‌دهی روشی مؤثر و قابل‌اعتماد برای کپسوله‌سازی مواد مؤثره در لیپوزوم‌ها و نانوذرات است. طی کپسوله‌سازی فراصوتی، امکان کنترل دقیق اندازهٔ لیپوزوم‌ها و نانوحامل‌ها فراهم می‌شود که به سامانهٔ دارورسانی با یکنواختی و ثبات بیشتر می‌انجامد. هم‌زمان، سونیکاتورهای پروبی امکان افزایش بارگذاری دارو را فراهم می‌کنند: نیروهای مکانیکی ایجادشده طی فراصوت‌دهی به بهبود بازده کپسوله‌سازی دارو کمک می‌کنند و تضمین می‌کنند که مقدار بیشتری دارو در حامل‌ها جای گیرد. کپسوله‌سازی فراصوتی همچنین پایداری را بهبود می‌بخشد، زیرا فراصوت‌دهی تشکیل لیپوزوم‌ها و نانوحامل‌های پایدار را تسهیل می‌کند؛ ساختارهایی که برای کاربرد موفق آن‌ها در رسانش واکسن ضروری هستند.
 

 

اطلاعات جامع و مطالعات علمی دربارهٔ کاربردهای مشخص فراصوت‌دهی در حوزهٔ واکسن را در اینجا بیابید:

• راهکارهای فراصوتی برای بهبود تولید واکسن
• واکسن‌های داخل‌بینی نانوکپسوله‌شده
• لیز فراصوتی سلول‌های مهندسی زیستی‌شده
• کپسوله‌سازی دارو در نانوذرات لیپیدی
• تیمار فراصوتی نانوذرات برای محصولات دارویی
• سونیکاتورها برای لیز E. coli

تهیهٔ فراصوتی واکسن در مقیاس آزمایشگاهی و صنعتی

Hielscher Ultrasonics طیف گسترده‌ای از دستگاه‌های فراصوتی، از سونیکاتورهای مقیاس آزمایشگاهی تا هموژنایزرهای فراصوتی کاملاً صنعتی برای تولید تجاری، ارائه می‌دهد. ما نیازهای شما را از دستگاه‌های فراصوتی کوچک برای بخش پژوهش تا پردازش کل جریان محصولات دارویی تولیدشده در مقیاس تجاری پوشش می‌دهیم.

قابل‌اعتماد و قابل‌تنظیم بر اساس نیازهای کاربرد شما

با تنظیم پارامترهای پردازش فراصوتی، می‌توان اثرات فراصوت‌دهی را به‌دقت کنترل کرد. این بدان معناست که دامنهٔ کم و فراصوت‌دهی کوتاه‌مدت اثرات بسیار ملایمی دارند، درحالی‌که دامنه‌های بالا، فشار بیشتر و مدت طولانی‌تر فراصوت‌دهی به پردازش شدید می‌انجامند.
Hielscher دستگاه‌های فراصوتی پرتوانی عرضه می‌کند که می‌توان آن‌ها را دقیقاً مطابق با الزامات فرایند کنترل کرد. سونوتْرودها و لوازم جانبی متنوع، این مجموعه را تکمیل می‌کنند.

ایمن و پاکیزه

دستگاه‌های فراصوتی Hielscher را می‌توان به‌آسانی در آزمایشگاه‌های اتاق تمیز و تأسیسات تولید نصب کرد. بدنهٔ دستگاه‌های ما از پلاستیک آنتی‌باکتریال یا فولاد زنگ‌نزن ساخته شده است. تمام قطعات در تماس با سیال، مانند سونوتْرودها و سلول‌های جریان ما، از تیتانیوم یا فولاد زنگ‌نزن ساخته شده‌اند و قابلیت اتوکلاو شدن دارند.
Hielscher Ultrasonics طیف متنوعی از سونیکاتورهای پروبی استاندارد و لوازم جانبی، و همچنین تجهیزات سفارشی ارائه می‌دهد.

مزایا

قابلیت تنظیم دقیق متناسب با فرایند

پردازش پاکیزه و بهداشتی

تکرارپذیری بسیار بالا

افزایش مقیاس خطی

کاربری آسان و ایمن

تجهیزات قابل‌اعتماد و مستحکم

بازده بالا

 

این ویدئو سامانه آماده‌سازی فراصوتی نمونه UIP400MTP را نشان می‌دهد که آماده‌سازی قابل اعتماد نمونه‌ها را در هر نوع پلیت چندچاهکی استاندارد با استفاده از فراصوت با شدت بالا امکان‌پذیر می‌سازد. کاربردهای متداول UIP400MTP شامل لیز سلولی، برش DNA، RNA و کروماتین و نیز استخراج پروتئین است.

 

---

منابع علمی/مراجع

• 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.