Ultraääniratkaisut rokotetuotannon parantamiseksi

• Sonikaatiota käytetään rokotteiden valmistuksen eri vaiheissa: solulyysiin, solususpensioiden homogenointiin, solujen kasvun stimulointiin, kapselointiin, adjuvanttiproteiinien sitoutumiseen jne.
• Hielscher-sonikaattoreita käytetään antigeenituotannossa, kapselointissa ja formulaatiossa sekä kaasunpoistovaiheessa ennen rokotteen täyttämistä injektiopulloihin tai ruiskuihin.
• Hielscher Ultrasonics on pitkäaikainen kokenut kumppanisi luotettaville ultraäänijärjestelmille lääketeollisuudessa. Ota selvää, missä vaiheessa rokotteiden valmistus voi parantaa tuotantoasi!

Rokotteiden tuotanto

Ultrasonication voi olla hyödyllinen rokotteiden tuotannon eri vaiheissa. Rokotteen tuottamiseksi ensimmäinen askel on itse antigeenin valmistaminen. Taudinaiheuttajan tyypistä riippuen antigeenin muodostumisen metodi vaihtelee: Viruksia kasvatetaan joko primaarisoluissa, kuten kananmunissa (esim. influenssassa), tai jatkuvissa solulinjoissa, kuten viljellyissä ihmissoluissa (esim. hepatiitti A:ssa), bakteereja kasvatetaan bioreaktoreissa (esim. Haemophilus influenzae tyyppi b). Viruksista tai bakteereista johdettuja yhdistelmäproteiineja voidaan kasvattaa myös hiiva-, bakteeri- tai soluviljelmissä. Kun antigeeni tuotetaan, se on vapautettava soluista, joissa sitä on kasvatettu.
Virus on ehkä inaktivoitava, mahdollisesti ilman lisäpuhdistusta. Rekombinanttiproteiinit tarvitsevat monia toimintoja, joihin liittyy ultrasuodatus ja kolonnikromatografia. Rokoteformulaatiosta riippuen lisätään adjuvanttia, stabilointiaineita ja säilöntäaineita. Adjuvantit parantavat antigeenin immuunivastetta, stabilointiaineet ja säilöntäaineet pidentävät säilyvyyttä.
Rokotteen valmistuksen aikana sonikaatiota voidaan soveltaa eri vaiheissa. Ei-lämpökäsittelymenetelmänä vältetään arvokkaan materiaalin lämmön hajoaminen. Alla on yleisimmät sovellukset, joissa ultraääni parantaa rokotteiden tuotantoa:

Antigeenien dispersio

Antigeenit, kuten solufragmentti tai proteiiniantigeenit, on dispergoitava homogeenisesti suspensioon, polymeeriin tai liposomaaliseen kapselointiin stabiilin rokoteformulaation saamiseksi. Sonikaatio on pitkällä aikavälillä osoittautunut valmistavan hienoja dispersioita farmaseuttisten tuotteiden valmistuksessa, ja siksi se on vakiintunut tekniikka nykyaikaisessa rokotetuotannossa.
Alumiinipohjaiset adjuvantit, jotka koostuvat hyvin pienistä primaarisista hiukkasista, ovat yleisesti käytetty adjuvanttityyppi, joka voidaan helposti yhdistää toimivaksi yksiköksi rokoteformulaatioissa. Adjuvanttien yhdistämiseksi antigeeneihin tarvitaan antigeenin tasainen jakautuminen koko alumiinia sisältävään rokotteeseen. Ultraäänidispersio valmistaa antigeenien ja adjuvanttien (esim. Alhydrogeelin™) homogeenisia dispersioita.

solujen hajoaminen & Uuttaminen

Mikro-organismeista tuotetut antigeenit on vapautettava mikrobisolusta. Sonikaatio on todistettu solujen lyysi- ja uuttamistekniikka. Sonikaatioparametreja säätämällä solut voidaan rei'ittää tai häiritä siten, että kohdennetut antigeenit tulevat saataville ja voidaan eristää.

Taudinaiheuttajien inaktivointi

Teho-ultraääntä käytetään mikro-organismien, kuten bakteerien ja virusten, häiritsemiseen ja tappamiseen. Esimerkiksi E. colin ultraäänideaktivointi, jota seuraa säteilytys, on osoittautunut tehokkaimmaksi tekniikaksi tehokkaan kolibasilloosirokotteen valmistamiseksi. [Melamed ym. 1991]
Yleisesti käytetyt mikrobien inaktivointitekniikat ovat terminen pastörointi ja sterilointi, jotka perustuvat pitkään altistumiseen korkeille lämpötiloille ja johtavat usein termisesti aiheutettuun toiminnallisten ominaisuuksien heikkenemiseen. Sonikaatio ja lämpö yhdistetty hoito (termo-sonication) voi nopeuttaa sterilointinopeutta; Koska lämpöintensiteetti ja kesto vähenevät merkittävästi, lämpöherkkien yhdisteiden (esim. proteiinit, antigeenit) lämpöhajoaminen. Ultraäänisterilointi ja pastörointi on kustannustehokasta, energiaa säästävää ja ympäristöystävällistä.

Emulsiot & Keskeytykset

Rokoteformulaatiot voivat koostua vesi-lipidiseoksista. Koska vesi-lipidiformulaatiot ovat sekoittumattomia, hienokokoinen emulsio on valmistettava joko voittamalla pisarat’ pintajännitys tai pinta-aktiivisen aineen käyttö. Ultraääniemulgointi on vakiintunut tekniikka formuloida nano-emulsiot / miniemulsiot, kaksoisemulsiot ja Pickering-emulsiot. Esimerkiksi veteen liukenemattomat lipopeptidit voidaan ultraäänellä suspendoida antigeenillä suhteessa 1: 1 (w / w) vesiliuoksessa.
Lisäksi sonikaatiota käytetään solujen aggregaattien vähentämiseksi ja yhden dispergoituneen solun jakamiseksi tasaisesti suspensioon.

Adjuvantit ja säilöntäaineet

Rokotteet sisältävät tyypillisesti yhden tai useamman adjuvantin, jota käytetään immuunivasteen tehostamiseen. Ultraäänellä adjuvanttimikrokuidut detangoidaan ja dispergoidaan homogeenisesti siten, että proteiinin sitoutuminen pintaan paranee. Emulsiopohjaisia adjuvanttijärjestelmiä käytetään laajalti rokotteiden kehittämisessä ja formuloinnissa. Tällaiset emulsiopohjaiset adjuvanttijärjestelmät voidaan formuloida käyttämällä erilaisia emulsiotyyppejä, kuten öljy vedessä (o / w), vesi-öljyssä (w / o), vesi öljyssä vedessä (w / o / w) tai proteiinistabiloidut emulsiot.
Lisäksi säilöntäaineita lisätään estämään rokotteiden saastuminen bakteereilla tai sienillä. Säilöntäaineita voidaan käyttää rokotteiden tuotannon eri vaiheissa.
Ultraäänihomogenisaattoreiden käyttö edistää tasaisempaa ja hienompaa sekoittamista ja dispergointia ja on siten luotettava työkalu tehokkaampaan rokotetuotantoon.

muotoilu & Liposomaalinen kapselointi

Liposomikapseloituja rokotteita voidaan antaa suun kautta, intranasaalisesti, lihakseen, ihon alle, ja ne ovat edullinen rokotteen antomenetelmä ja adjuvantti, mikä voisi parantaa kohdennettua annostelua ja vähentää loukkuun jääneiden antigeenien toksisuutta. Sonikaatio on luotettava tekniikka aktiivisten yhdisteiden kapseloimiseksi liposomaalisiin formulaatioihin. Lue täältä lisää liposomien ultraääniformulaatiosta!
(2011) valmistivat fosfatidyylikoliinin / kolesterolin pienet unilammelar-vesikkelit (SUV) sonikaatiossa eläinlääketieteellisen rokotteen Newcastlen tautia vastaan. Ultraäänellä kapseloitu rokote osoitti lisääntynyttä immuunivastetta, korkeampia IgG- ja IgM-vasta-ainetiittereitä sekä T-solujen ja B-solujen lisääntymistä.

Farmaseuttisten suspensioiden kaasunpoisto

Rokotteiden ja lääkkeiden tuotannon aikana ja ennen pakkaamista rokotteista ja nesteistä, kuten suspensioista, liuoksista, emulsioista ja lopullisista formulaatioista, on poistettava kaasut. Kaasunpoisto- / ilmanpoistovaiheen aikana poistetaan kaasukuplat (esim. happi, hiilidioksidi, jotka ovat loukkuun nesteessä). Ultraääniaallot edistävät nesteisiin loukkuun jääneiden kaasukuplien yhteensulautumista. Yhteensulautuneilla kuplilla on suurempi kelluvuus ja ne nousevat nesteen pinnalle. Kaasukuplien poistamista voidaan tehostaa, kun sonikaatioastiaan kohdistetaan pieni tyhjiö. Ultraäänellä avustettu kaasunpoisto on vesisuspensioiden helppo ja nopea ilmanpoistotekniikka.

Tehostettu solujen kasvu

Ultraääniagitaatio inokuloinnin aikana (mikro-organismien tuominen viljelyväliaineeseen) voi lisätä soluviljelmien kasvua. Sonikaatiota, lämpötilaa ja retentioaikaa Hielscherin ultraäänibioreaktoreissa voidaan säätää tarkasti solutyypin ja sen vaatimusten suhteen.
Esimerkiksi lievää sonikaatiota voidaan käyttää solujen glukoosin oton lisäämiseksi ja siten soluviljelmien ja suspensioiden kasvun edistämiseksi. Ultraäänen tiedetään lisäävän solujen läpäisevyyttä, mikä puolestaan voi parantaa ravinteiden / jätteiden vaihtoa, mikä johtaa lisääntyneeseen rokotetuotantoon. Näin voidaan lyhentää rokotteiden tuotantoaikaa ja/tai lisätä rokotteina käytettävien proteiinien saantoa.

Hielscher Ultrasonics Pharma-reaktorit

Hielscher Ultrasonics on erikoistunut suuritehoisten ultraäänijärjestelmien ja sono-bioreaktorien tuotantoon R: ssä toteutettavaksi&D ja lääkkeiden teollinen tuotanto (esim. Rokotteet, Apis).
Sonikaatiota voidaan soveltaa avoimiin astioihin, suljettuihin reaktoreihin ja jatkuviin läpivirtausreaktoreihin. Kaikki ultraäänijärjestelmien osat, jotka joutuvat kosketuksiin nestemäisen väliaineen kanssa, on valmistettu ruostumattomasta teräksestä, titaanista tai lasista. Autoklaavissa olevat osat ja saniteettikalusteet varmistavat farmaseuttista laatua Tuotteet.
Älykäs ohjelmisto tallentaa sonikaatioprosessin parametrit automaattisesti integroidulle SD-muistikortille. Kaikkien sonikaatioparametrien tarkka hallinta takaa prosessin lopputuloksen toistettavuuden ja luotettavuuden.

Tuotannon standardointi.
Hielscher Ultrasonics teolliset ultraääniprosessorit ovat erittäin luotettavia ja niitä voidaan hallita tarkasti. Kaikki teolliset ultraäänilaitteet voidaan säätää tuottamaan koko alue alemmista erittäin korkeisiin amplitudit. Jopa 200 μm: n amplitudit voidaan helposti ajaa jatkuvasti 24/7 toiminnassa. Vielä suuremmille amplitudille on saatavana räätälöityjä ultraäänisonotrodeja. Hielscher-sonikaattoreiden kestävyys mahdollistaa 24/7 toiminnan raskaassa käytössä ja vaativissa ympäristöissä.