રસીના સુધારેલા ઉત્પાદન માટે અલ્ટ્રાસોનિક ઉકેલો

• રસી તૈયાર કરવાના વિવિધ તબક્કાઓમાં સોનિકેશનનો ઉપયોગ થાય છે: કોષલયન માટે, કોષોના નિલંબનોને સમાનધર્મી બનાવવા માટે, કોષવૃદ્ધિને ઉત્તેજિત કરવા માટે, સંપુટીકરણ માટે, સહાયક પદાર્થ સાથે પ્રોટીનના બંધન માટે વગેરે.
• Hielscher સોનિકેટરોનો ઉપયોગ પ્રતિજનના ઉત્પાદન, સંપુટીકરણ અને ફોર્મ્યુલેશનમાં તેમજ રસીને શીશીઓ કે સિરીંજોમાં ભરતાં પહેલાં વાયુ દૂર કરવાના તબક્કામાં થાય છે.
• ઔષધ ઉદ્યોગમાં વિશ્વસનીય અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓ માટે Hielscher Ultrasonics તમારા લાંબો અનુભવ ધરાવતા ભાગીદાર છે. રસીના ઉત્પાદનના કયા પ્રક્રિયા તબક્કાઓમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તમારા ઉત્પાદનને સુધારી શકે છે તે જાણો!

રસીઓનું ઉત્પાદન

રસીના ઉત્પાદનના વિવિધ તબક્કાઓ દરમિયાન અલ્ટ્રાસોનિકેશન લાભદાયી થઈ શકે છે. રસી બનાવવા માટેનું પ્રથમ પગલું પ્રતિજનને જ તૈયાર કરવાનું છે. રોગકારકના પ્રકાર અનુસાર પ્રતિજન ઉત્પન્ન કરવાની પદ્ધતિ અલગ હોય છે: વાયરસને કાં તો મરઘીનાં ઈંડાં જેવા પ્રાથમિક કોષો પર (દા.ત. ઇન્ફ્લુએન્ઝા માટે) અથવા સંવર્ધિત માનવ કોષો જેવી સતત કોષરેખાઓ પર (દા.ત. હેપેટાઇટિસ A માટે) ઉછેરવામાં આવે છે, જ્યારે બેક્ટેરિયાને બાયોરિએક્ટરોમાં ઉછેરવામાં આવે છે (દા.ત. Haemophilus influenzae type b). વાયરસ અથવા બેક્ટેરિયામાંથી મેળવવામાં આવેલા પુનઃસંયોજિત પ્રોટીનોને યીસ્ટ, બેક્ટેરિયા અથવા કોષ સંવર્ધનોમાં પણ ઉછેરી શકાય છે. પ્રતિજન ઉત્પન્ન થયા પછી, તેને જે કોષોમાં ઉછેરવામાં આવ્યું હોય તેમાંથી મુક્ત કરવું જરૂરી છે.
વાયરસને નિષ્ક્રિય કરવાની જરૂર પડી શકે છે, અને શક્ય છે કે ત્યાર પછી વધુ શુદ્ધિકરણની જરૂર ન પડે. પુનઃસંયોજિત પ્રોટીનો માટે અલ્ટ્રાફિલ્ટ્રેશન અને કૉલમ ક્રોમેટોગ્રાફી સહિત અનેક પ્રક્રિયાઓ જરૂરી હોય છે. રસીના ફોર્મ્યુલેશન અનુસાર સહાયક પદાર્થ, સ્થિરીકરણ પદાર્થો અને પરિરક્ષકો ઉમેરવામાં આવે છે. સહાયક પદાર્થો પ્રતિજન પ્રત્યેની રોગપ્રતિકારક પ્રતિક્રિયાને વધારે છે, જ્યારે સ્થિરીકરણ પદાર્થો અને પરિરક્ષકો સંગ્રહ આયુષ્ય વધારે છે.
રસીના ઉત્પાદન દરમિયાન વિવિધ તબક્કાઓમાં સોનિકેશન લાગુ કરી શકાય છે. બિનતાપીય પ્રક્રિયા પદ્ધતિ હોવાથી, મૂલ્યવાન સામગ્રીનું ઉષ્માથી થતું વિઘટન ટળે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ રસીના ઉત્પાદનને સુધારે છે એવા સૌથી સામાન્ય ઉપયોગો નીચે જુઓ:

પ્રતિજનોનું વિખેરણ

રસીનું સ્થિર ફોર્મ્યુલેશન મેળવવા માટે કોષખંડો અથવા પ્રોટીન પ્રતિજનો જેવાં પ્રતિજનોને નિલંબન, પૉલિમર અથવા લિપોઝોમલ સંપુટીકરણમાં સમાનરૂપે વિખેરવાં જરૂરી છે. ઔષધીય ઉત્પાદનોના નિર્માણમાં સૂક્ષ્મ વિખેરણો તૈયાર કરવા માટે સોનિકેશન લાંબા સમયથી પ્રમાણિત છે અને તેથી આધુનિક રસી ઉત્પાદનમાં તે એક સ્થાપિત તકનીક છે.
અત્યંત નાના પ્રાથમિક કણોથી બનેલા એલ્યુમિનિયમ આધારિત સહાયક પદાર્થો સામાન્ય રીતે વપરાતા સહાયક પદાર્થોનો એક પ્રકાર છે, જેને રસીના ફોર્મ્યુલેશનોમાં કાર્યશીલ એકમ તરીકે સરળતાથી એકત્રિત કરી શકાય છે. સહાયક પદાર્થોને પ્રતિજનો સાથે સંયોજિત કરવા માટે સમગ્ર એલ્યુમિનિયમ ધરાવતી રસીમાં પ્રતિજનનું સમાન વિતરણ જરૂરી છે. અલ્ટ્રાસોનિક વિખેરણ દ્વારા પ્રતિજનો અને સહાયક પદાર્થો (દા.ત. Alhydrogel™)નાં સમાનરૂપ વિખેરણો તૈયાર થાય છે.

કોષલયન અને નિષ્કર્ષણ

સૂક્ષ્મજીવોમાંથી ઉત્પન્ન કરાયેલાં પ્રતિજનોને સૂક્ષ્મજીવના કોષમાંથી મુક્ત કરવાં જરૂરી છે. સોનિકેશન કોષલયન અને નિષ્કર્ષણની પ્રમાણિત તકનીક છે. સોનિકેશનના પરિમાણોને સમાયોજિત કરીને કોષોમાં છિદ્રો પાડી શકાય છે અથવા તેમને ભંગ કરી શકાય છે, જેથી લક્ષિત પ્રતિજનો ઉપલબ્ધ થાય અને તેમને અલગ કરી શકાય.
જાણો કે કોષ સંવર્ધન આધારિત વિષાણુ રસીઓ માટે સોનિકેશન વિષાણુને મુક્ત કરવામાં કેવી રીતે મદદ કરે છે!

રોગકારકોનું નિષ્ક્રિયકરણ

બેક્ટેરિયા અને વાયરસ જેવા સૂક્ષ્મજીવોને ભંગ કરવા અને નષ્ટ કરવા માટે શક્તિશાળી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ લાગુ કરવામાં આવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, E. coliના અલ્ટ્રાસોનિક નિષ્ક્રિયકરણ પછી વિકિરણ આપવું એ અસરકારક કોલિબેસિલોસિસ રસી તૈયાર કરવા માટેની સૌથી શક્તિશાળી તકનીક હોવાનું દર્શાવવામાં આવ્યું છે. [Melamed et al. 1991]
સૂક્ષ્મજીવોના નિષ્ક્રિયકરણ માટે સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતી તકનીકો તાપીય પાશ્ચરીકરણ અને નિર્જંતુકરણ છે, જે લાંબા સમય સુધી ઊંચા તાપમાનના સંપર્કમાં રાખવા પર આધારિત છે અને ઘણી વાર ઉષ્માને કારણે કાર્યાત્મક ગુણધર્મોમાં બગાડ લાવે છે. સોનિકેશન અને ઉષ્માની સંયુક્ત સારવાર (થર્મો-સોનિકેશન) નિર્જંતુકરણનો દર ઝડપી કરી શકે છે; તાપીય તીવ્રતા અને સમયગાળામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થતો હોવાથી, ઉષ્મા પ્રત્યે સંવેદનશીલ સંયોજનોનું (દા.ત. પ્રોટીનો, પ્રતિજનો) તાપીય વિઘટન. અલ્ટ્રાસોનિક નિર્જંતુકરણ અને પાશ્ચરીકરણ ખર્ચની દૃષ્ટિએ કાર્યક્ષમ, ઊર્જા બચાવનારાં અને પર્યાવરણને અનુકૂળ છે.

ઇમલ્શન અને સસ્પેન્શન

રસીની ફોર્મ્યુલેશનો પાણી અને લિપિડનાં મિશ્રણોથી બનેલી હોઈ શકે છે. પાણી અને લિપિડની ફોર્મ્યુલેશનો પરસ્પર અમિશ્રણીય હોવાથી, કાં તો ટીપાંના પૃષ્ઠતાણને દૂર કરીને અથવા પૃષ્ઠસક્રિય પદાર્થનો ઉપયોગ કરીને સૂક્ષ્મ ટીપાંવાળું ઇમલ્શન તૈયાર કરવું આવશ્યક છે. અલ્ટ્રાસોનિક ઇમલ્સિફિકેશન એ નેનો-ઇમલ્શન / મિની-ઇમલ્શન, દ્વિ ઇમલ્શન અને પિકરિંગ ઇમલ્શન તૈયાર કરવા માટેની એક સુસ્થાપિત તકનીક છે. ઉદાહરણ તરીકે, પાણીમાં અદ્રાવ્ય લિપોપેપ્ટાઇડ્સને જલીય દ્રાવણમાં એન્ટિજન સાથે 1:1 (w/w) ગુણોત્તરમાં અલ્ટ્રાસોનિક રીતે નિલંબિત કરી શકાય છે.
વધુમાં, કોષોના સમુચ્ચયો ઘટાડવા અને અલગ-અલગ વિખેરાયેલા કોષોને સસ્પેન્શનમાં સમાનરૂપે વિતરિત કરવા માટે સોનિકેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

સહાયક પદાર્થો અને પરિરક્ષકો

રસીઓમાં સામાન્ય રીતે એક અથવા વધુ સહાયક પદાર્થો હોય છે, જેનો ઉપયોગ રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ વધારવા માટે થાય છે. અલ્ટ્રાસોનિકેશન દ્વારા સહાયક પદાર્થોના સૂક્ષ્મ તંતુઓની ગૂંચ ઉકેલવામાં આવે છે અને તેમને સમાનરૂપે વિખેરવામાં આવે છે, જેથી સપાટી પર પ્રોટીનનું બંધન સુધરે છે. રસીના વિકાસ અને ફોર્મ્યુલેશનમાં ઇમલ્શન આધારિત સહાયક પદાર્થ પ્રણાલીઓનો વ્યાપક ઉપયોગ થાય છે. આવી ઇમલ્શન આધારિત સહાયક પદાર્થ પ્રણાલીઓ પાણીમાં તેલ (o/w), તેલમાં પાણી (w/o), પાણીમાં તેલમાં પાણી (w/o/w) અથવા પ્રોટીન દ્વારા સ્થિર કરાયેલાં ઇમલ્શન જેવા વિવિધ ઇમલ્શન પ્રકારોનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરી શકાય છે.
વધુમાં, બેક્ટેરિયા અથવા ફૂગ દ્વારા રસીનું દૂષણ અટકાવવા માટે પરિરક્ષકો ઉમેરવામાં આવે છે. રસીના ઉત્પાદનના વિવિધ તબક્કે પરિરક્ષકોનો ઉપયોગ થઈ શકે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝરોનો ઉપયોગ વધુ સમાન અને સૂક્ષ્મ મિશ્રણ તથા વિખેરણને પ્રોત્સાહન આપે છે અને તેથી વધુ કાર્યક્ષમ રસી ઉત્પાદન માટે વિશ્વસનીય સાધન બને છે.

ફોર્મ્યુલેશન અને લિપોસોમલ એન્કેપ્સ્યુલેશન

લિપોસોમમાં સંપુટિત રસીઓ મોઢા દ્વારા, નાક દ્વારા, સ્નાયુમાં અને ત્વચાની નીચે આપી શકાય છે અને તે રસી પહોંચાડવાની લાભદાયક પદ્ધતિ તથા સહાયક પદાર્થ છે, જે લક્ષિત વિતરણ સુધારી શકે છે અને અંદર સમાયેલાં એન્ટિજનની વિષાક્તતા ઘટાડી શકે છે. સક્રિય સંયોજનોને લિપોસોમલ ફોર્મ્યુલેશનોમાં સંપુટિત કરવા માટે સોનિકેશન એક વિશ્વસનીય તકનીક છે. લિપોસોમના અલ્ટ્રાસોનિક ફોર્મ્યુલેશન વિશે અહીં વધુ વાંચો!
ઉદાહરણ તરીકે, ન્યૂકાસલ રોગ સામે પશુચિકિત્સા માટેની રસી તૈયાર કરવા માટે Zhao et al. (2011)એ સોનિકેશન હેઠળ ફોસ્ફેટિડાઇલકોલીન/કોલેસ્ટેરોલનાં નાનાં એકપટલીય પુટિકાઓ (SUV) તૈયાર કર્યાં હતાં. અલ્ટ્રાસોનિક રીતે સંપુટિત કરાયેલી રસીએ વધેલો રોગપ્રતિકારક પ્રતિભાવ, વધુ ઊંચા IgG અને IgM પ્રતિદ્રવ્ય ટાઇટર તેમજ T-કોષો અને B-કોષોનું પ્રસારણ દર્શાવ્યું હતું.

ઔષધીય સસ્પેન્શનોમાંથી વાયુ દૂર કરવો

રસી અને ઔષધોના ઉત્પાદન દરમિયાન તથા પેકેજિંગ પહેલાં, રસીઓ અને સસ્પેન્શન, દ્રાવણો, ઇમલ્શન તથા અંતિમ ફોર્મ્યુલેશનો જેવા પ્રવાહીમાંથી વાયુ દૂર કરવો આવશ્યક છે. વાયુ દૂર કરવાના / હવા દૂર કરવાના તબક્કા દરમિયાન પ્રવાહીમાં ફસાયેલા વાયુના પરપોટા (દા.ત. ઑક્સિજન, કાર્બન ડાયૉક્સાઇડ) દૂર કરવામાં આવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પ્રવાહીમાં ફસાયેલા વાયુના પરપોટાઓને એકબીજા સાથે ભળી જવા પ્રેરે છે. ભળી ગયેલા પરપોટાઓનું ઉત્પ્લાવક બળ વધારે હોય છે અને તેઓ પ્રવાહીની સપાટી પર આવે છે. સોનિકેશનના પાત્રમાં થોડું શૂન્યાવકાશ લાગુ કરવાથી વાયુના પરપોટા દૂર કરવાની પ્રક્રિયા વધુ અસરકારક બનાવી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક સહાયથી વાયુ દૂર કરવાની પ્રક્રિયા જલીય સસ્પેન્શનોમાંથી હવા દૂર કરવાની સરળ અને ઝડપી તકનીક છે.

કોષવૃદ્ધિમાં વધારો

ઇનોક્યુલેશન દરમિયાન (સંવર્ધન માધ્યમમાં સૂક્ષ્મજીવો દાખલ કરવાની પ્રક્રિયા દરમિયાન) અલ્ટ્રાસોનિક હલનચલન કોષ સંવર્ધનોની વૃદ્ધિ વધારી શકે છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક બાયોરિએક્ટરોમાં સોનિકેશનની તીવ્રતા, તાપમાન અને નિવાસકાળને કોષના પ્રકાર અને તેની જરૂરિયાતો અનુસાર ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
ઉદાહરણ તરીકે, કોષો દ્વારા ગ્લુકોઝનું ગ્રહણ વધારવા અને તેના દ્વારા કોષ સંવર્ધનો તથા સસ્પેન્શનોની વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપવા માટે હળવા સોનિકેશનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કોષોની પારગમ્યતા વધારે છે તે જાણીતું છે, જે બદલામાં પોષક તત્ત્વો / અપશિષ્ટના વિનિમયને વધારી શકે છે અને તેથી રસીનું ઉત્પાદન વધારી શકે છે. આથી, રસીના ઉત્પાદનનો સમય ઘટાડી શકાય છે અને/અથવા રસી તરીકે ઉપયોગમાં લેવાતાં પ્રોટીનની ઉપજ વધારી શકાય છે.

Hielscher Ultrasonics ફાર્મા-રિએક્ટરો

Hielscher Ultrasonics ઔષધોના સંશોધન અને વિકાસ તથા ઔદ્યોગિક ઉત્પાદનમાં ઉપયોગ માટે ઉચ્ચ-શક્તિવાળી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓ અને સોનો-બાયોરિએક્ટરોના ઉત્પાદનમાં વિશેષતા ધરાવે છે (દા.ત. રસીઓ, સક્રિય ઔષધીય ઘટકો (APIs)).
ખુલ્લાં પાત્રો, બંધ રિએક્ટરો અને સતત પ્રવાહ પસાર થતો હોય તેવા રિએક્ટરોમાં સોનિકેશન લાગુ કરી શકાય છે. અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓના પ્રવાહી માધ્યમના સંપર્કમાં આવતા તમામ ભાગો સ્ટેનલેસ સ્ટીલ, ટાઇટેનિયમ અથવા કાચના બનેલા હોય છે. ઓટોક્લેવમાં વંધ્યીકૃત કરી શકાય તેવા ભાગો અને સેનિટરી ફિટિંગ્સ દ્વારા ઔષધીય ગુણવત્તાના ઉત્પાદનોનું ઉત્પાદન સુનિશ્ચિત થાય છે.
બુદ્ધિશાળી સોફ્ટવેર સોનિકેશન પ્રક્રિયાના પરિમાણોને સંકલિત SD મેમરી કાર્ડ પર આપમેળે નોંધે છે. સોનિકેશનનાં તમામ પરિમાણોનું ચોક્કસ નિયંત્રણ પ્રક્રિયાના પરિણામની પુનરુત્પાદકતા અને વિશ્વસનીયતા સુનિશ્ચિત કરે છે.

ઉત્પાદનનું માનકીકરણ.
Hielscher Ultrasonicsના ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસરો અત્યંત વિશ્વસનીય છે અને તેમને ચોકસાઈથી નિયંત્રિત કરી શકાય છે. તમામ ઔદ્યોગિક અલ્ટ્રાસોનિકેટરોને નીચાથી લઈને અત્યંત ઊંચા કંપવિસ્તાર સુધીની સંપૂર્ણ શ્રેણી પૂરી પાડવા માટે ગોઠવી શકાય છે. 200µm સુધીના કંપવિસ્તાર સાથે 24/7 કામગીરીમાં સરળતાથી સતત ચલાવી શકાય છે. તેનાથી પણ ઊંચા કંપવિસ્તાર માટે જરૂરિયાત મુજબ બનાવેલા અલ્ટ્રાસોનિક સોનોટ્રોડ ઉપલબ્ધ છે. Hielscher સોનિકેટરોની મજબૂતાઈ ભારે કાર્યભાર અને પડકારજનક પરિસ્થિતિઓમાં 24/7 કામગીરી શક્ય બનાવે છે.