コロナウイルス（COVID-19、SARS-CoV-2）と超音波

超音波処理は、生物学、分子化学、生化学、そして医薬品の製造で使用される強力な手法です。生命科学分野では、超音波ホモジナイザーを用いて細胞を溶解し、タンパク質やその他の細胞内物質を抽出します。製薬業界では、薬理活性分子の合成、ワクチンの製造、そしてそれらをナノサイズの薬物キャリアに組み込む製剤化に超音波が利用されてきました。新型コロナウイルスSARS-CoV-2との闘いでは、研究、生命科学、製薬分野のさまざまな用途に超音波装置が使用されています。

医薬品の開発と製造のための超音波処理

薬理活性分子の合成
超音波処理によるレムデシビルの溶解性向上
 植物からの生理活性化合物の超音波抽出

超音波によるワクチン製造
ワクチン製造における超音波の応用
 高出力超音波によるワクチン製剤化の改善
超音波によるRNAワクチンの製造

超音波による医薬品の製剤化
超音波によるリポソームの調製
 超音波によるビタミンCリポソームの製造
 超音波による固体脂質ナノ粒子の製造
 超音波によるシクロデキストリン複合体の調製
 超音波ナノ乳化
 噴霧乾燥前のマイクロカプセル化のための超音波ナノ乳化
 噴霧乾燥前の超音波による粘度低減

ウイルス

生命科学および生化学研究のための超音波

超音波による細胞破砕、溶解、抽出
 超音波によるDNAおよびRNAのせん断
 ウェスタンブロッティングのための超音波による細胞溶解
 ウイルス研究における超音波（例：サル痘ウイルス）

製薬および生命科学分野向けの高性能超音波装置

Hielscher Ultrasonicsのシステムは、医薬品の製造において、高品質な分子の合成や、医薬品成分、ビタミン、抗酸化物質、ペプチド、その他の生理活性化合物を内包する固体脂質ナノ粒子およびリポソームの製剤化に広く使用されています。お客様のご要望に応えるため、Hielscherは、高品質な医薬品成分および製剤の製造に向けて、コンパクトでありながら強力な手持ち式の実験室用ホモジナイザーや卓上型超音波装置から、本格的な産業用超音波システムまで提供しています。医薬品製造に最適な構成を確保できるよう、幅広い超音波ソノトロードとリアクターをご用意しています。Hielscherの超音波装置は堅牢であり、高負荷条件や厳しい環境下でも24/7の運転が可能です。
お客様が医薬品の製造管理および品質管理に関する基準（GMP）を遵守し、標準化されたプロセスを確立できるよう、すべてのデジタル超音波装置には、超音波処理パラメーターの精密な設定、継続的なプロセス制御、そしてすべての重要なプロセスパラメーターを内蔵SDカードに自動記録するためのインテリジェントソフトウェアが搭載されています。高い製品品質は、プロセス制御と一貫して高い処理基準に依存します。Hielscherの超音波装置は、プロセスの監視と標準化を支援します！

VialTweeterの完全な構成：超音波プロセッサーUP200Stに取り付けられたVialTweeterソノトロード

超音波サンプル前処理装置 VialTweeter：超音波プロセッサーUP200Stに取り付けられたVialTweeterソノトロード

スケールアップ

COVID-19の多数の症例は、医薬品の研究と製造を含む医療体制にとって大きな課題です。現在、複数の薬物が研究されていますが（in vitroおよびin vivo）、COVID-19患者の治療法が確立された時点で、短期間に大量の医薬品を製造しなければなりません。
クロロキンおよびクロロキン誘導体の超音波合成は、迅速で簡単かつ安全なプロセスであり、実験室およびパイロットプラントから本格的な商業生産まで線形にスケールアップできます。十分な訓練を受け、長年の経験を持つ当社のスタッフが、パイロット試験から大量生産まで技術面で支援します。

以下の表は、当社の超音波装置のおおよその処理能力を示しています。

バッチ容量	流量	推奨装置
1–500mL	10–200mL/min	UP100H
10–2000mL	20–400mL/min	UP200Ht, UP400St
0.1–20L	0.2–4L/min	UIP2000hdT
10–100L	2–10L/min	UIP4000hdT
n.a.	10–100L/min	UIP16000
n.a.	さらに大きい流量	クラスター構成の UIP16000

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Hielscher Ultrasonicsは、分散、乳化、細胞からの抽出のための高性能超音波ホモジナイザーを製造しています。

高出力超音波ホモジナイザー：実験室からパイロットおよび産業規模まで対応。

知っておきたい基礎知識

SARS-CoV-2

2019-nCoVまたは新型コロナウイルス2019とも呼ばれるSARS-CoV-2コロナウイルスは、December 2019に中国の武漢で始まり、そこから世界中へ広がったCOVID-19パンデミックの原因です。
SARS-CoV-2は感染率／伝播率が高く、主に飛沫感染および汚染された物品を介した感染によって広がります。ただし、ウイルス粒子は糞便中にも見られるため、糞口経路による感染も可能です。SARS-CoV-2のヒトからヒトへの主な感染経路は、感染者との濃厚接触です。感染者のくしゃみや咳によって生じる呼吸器飛沫を他の人が吸い込むことで、その人も感染します。
SARS-CoV-2などのコロナウイルスは、主に肺に存在するアンジオテンシン変換酵素2（ACE2）受容体に付着します（心臓、腸、動脈、腎臓にも、より少量存在します）。コロナウイルスのエンベロープから突き出しているスパイクタンパク質（Sタンパク質／糖タンパク質）は、ACE2受容体に結合し、宿主細胞膜と融合することで宿主細胞に侵入します。すべてのウイルスと同様に、コロナウイルスは宿主細胞を利用して自身のゲノムを複製し、それによって新たなウイルス粒子を作り出します。
コロナウイルスは、プラス鎖の一本鎖RNAゲノムを持っています。インフルエンザウイルスとは異なり、コロナウイルスは非分節型のウイルスです。SARS-CoV-2のゲノムは比較的短く、遺伝物質の長い鎖一本だけで構成されています。つまり、SARS-CoV-2ウイルスのゲノムは一つの分節のみで構成されています。コロナウイルスと同じくRNAウイルスであるインフルエンザウイルスは、八つのゲノム分節からなる分節型ゲノムを持っています。このため、インフルエンザウイルスは組換え／変異に関して特別な能力を持っています。