ულტრაბგერითი გადაწყვეტილებები ვაქცინის გაუმჯობესებული წარმოებისთვის
- სონიკაცია გამოიყენება ვაქცინების მომზადების სხვადასხვა ეტაპზე: უჯრედის ლიზისისთვის, უჯრედის სუსპენზიების ჰომოგენიზაციისთვის, უჯრედების ზრდის სტიმულირებისთვის, ინკაფსულაციისთვის, დამხმარე ცილებთან და ა.შ.
- Hielscher sonicators გამოიყენება ანტიგენის წარმოებაში, ინკაფსულაციაში და ფორმულირებაში, ასევე დეგაზირების ეტაპზე ვაქცინის ფლაკონებში ან შპრიცებში შევსებამდე.
- Hielscher Ultrasonics არის თქვენი დიდი ხნის გამოცდილი პარტნიორი სანდო ულტრაბგერითი სისტემებისთვის ფარმაცევტულ ინდუსტრიაში. გაარკვიეთ, თუ რომელი პროცესის განმავლობაში ვაქცინის წარმოების ნაბიჯებმა შეიძლება გააუმჯობესოს თქვენი წარმოება!
ვაქცინების წარმოება
ულტრაბგერითი შეიძლება იყოს სასარგებლო ვაქცინის წარმოების სხვადასხვა ეტაპზე. ვაქცინის შესაქმნელად, პირველი ნაბიჯი არის თავად ანტიგენის მომზადება. პათოგენის ტიპებიდან გამომდინარე, ანტიგენის გენერირების მეთოდი განსხვავდება: სანამ ვირუსები იზრდებიან პირველად უჯრედებზე, როგორიცაა ქათმის კვერცხები (მაგ. გრიპისთვის) ან უწყვეტი უჯრედების ხაზებზე, როგორიცაა კულტივირებული ადამიანის უჯრედები (მაგ. A ჰეპატიტისთვის), ბაქტერიები იზრდება ბიორეაქტორებში (მაგ. Haemophilus influenzae ტიპის b). რეკომბინანტული ცილები, რომლებიც მიღებულია ვირუსებისგან ან ბაქტერიებისგან, ასევე შეიძლება გაიზარდოს საფუარში, ბაქტერიებში ან უჯრედულ კულტურებში. როდესაც ანტიგენი წარმოიქმნება, ის უნდა განთავისუფლდეს იმ უჯრედებიდან, რომლებშიც ის გაიზარდა.
შესაძლოა საჭირო გახდეს ვირუსის ინაქტივაცია, შესაძლოა შემდგომი გაწმენდის გარეშე. რეკომბინანტულ ცილებს სჭირდებათ მრავალი ოპერაცია, რომელიც მოიცავს ულტრაფილტრაციას და სვეტის ქრომატოგრაფიას. ვაქცინის ფორმულირებიდან გამომდინარე, ემატება დამხმარე, სტაბილიზატორი და კონსერვანტები. ადიუვანტები აძლიერებენ ანტიგენის იმუნურ პასუხს, სტაბილიზატორები და კონსერვანტები ზრდის შენახვის ვადას.
ვაქცინის წარმოების დროს სონიკაციის გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა ეტაპზე. როგორც არათერმული დამუშავების მეთოდი, თავიდან აცილებულია ძვირფასი მასალის სითბოს დეგრადაცია. იხილეთ ქვემოთ ყველაზე გავრცელებული პროგრამები, სადაც ულტრაბგერითი აუმჯობესებს ვაქცინების წარმოებას:
ანტიგენების დისპერსია
ანტიგენები, როგორიცაა უჯრედის ფრაგმენტი ან ცილის ანტიგენები, უნდა იყოს ჰომოგენურად დისპერსიული სუსპენზიის, პოლიმერის ან ლიპოსომური კაფსულაციის სახით, რათა მივიღოთ ვაქცინის სტაბილური ფორმულირება. გაჟღენთვა დიდი ხნის განმავლობაში დადასტურებულია, რომ ამზადებს წვრილ დისპერსიებს ფარმაცევტული პროდუქტების წარმოებაში და ამიტომ არის დამკვიდრებული ტექნიკა თანამედროვე ვაქცინის წარმოებაში.
ალუმინის დაფუძნებული დამხმარე საშუალებები, რომლებიც შედგება ძალიან მცირე პირველადი ნაწილაკებისგან, არის ადიუვანტის საყოველთაოდ გამოყენებული ტიპი, რომელიც შეიძლება ადვილად აგრეგირებული იყოს მოქმედ ერთეულში ვაქცინის ფორმულირებებში. ადიუვანტების ანტიგენებთან შერწყმის მიზნით, საჭიროა ანტიგენის ერთგვაროვანი განაწილება ალუმინის შემცველ ვაქცინაში. ულტრაბგერითი დისპერსია ამზადებს ანტიგენებისა და დამხმარე საშუალებების ერთგვაროვან დისპერსიებს (მაგ. Alhydrogel™).
ულტრაბგერითი ზონდი და ნაკადის უჯრედი
უჯრედის ლიზისი & ექსტრაქცია
მიკროორგანიზმებისგან წარმოქმნილი ანტიგენები უნდა განთავისუფლდეს მიკრობული უჯრედიდან. Sonication არის უჯრედების ლიზისისა და ექსტრაქციის დადასტურებული ტექნოლოგია. სონიკაციის პარამეტრების კორექტირებით, უჯრედები შეიძლება იყოს პერფორირებული ან დარღვეული ისე, რომ მიზნობრივი ანტიგენები გახდეს ხელმისაწვდომი და შესაძლებელი იყოს იზოლირებული.
პათოგენების ინაქტივაცია
დენის ულტრაბგერითი გამოიყენება მიკროორგანიზმების, როგორიცაა ბაქტერიები და ვირუსები, დარღვევისა და მოსაკლავად. მაგალითად, E. coli-ს ულტრაბგერითი დეაქტივაცია, რასაც მოჰყვება დასხივება, ნაჩვენებია, რომ არის ყველაზე ძლიერი ტექნიკა ეფექტური კოლიბაცილოზის ვაქცინის მოსამზადებლად. [მელამედი და სხვ. 1991]
მიკრობული ინაქტივაციის ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტექნიკაა თერმული პასტერიზაცია და სტერილიზაცია, რომლებიც ეფუძნება მაღალ ტემპერატურაზე ხანგრძლივ ზემოქმედებას და ხშირად იწვევს ფუნქციური თვისებების თერმულად გამოწვეულ გაუარესებას. სონიკაციისა და სითბოს კომბინირებულმა მკურნალობამ (თერმო-სონიკაცია) შეიძლება დააჩქაროს სტერილიზაციის სიჩქარე; ვინაიდან თერმული ინტენსივობა და ხანგრძლივობა მნიშვნელოვნად მცირდება, სითბოსადმი მგრძნობიარე ნაერთების თერმული დეგრადაცია (მაგ. ცილები, ანტიგენები). ულტრაბგერითი სტერილიზაცია და პასტერიზაცია არის ეკონომიური, ენერგიის დაზოგვა და ეკოლოგიურად სუფთა.
ემულსიები & შეჩერებები
ვაქცინის ფორმულირებები შეიძლება შედგებოდეს წყლის ლიპიდური ნარევებისგან. იმის გამო, რომ წყალ-ლიპიდური ფორმულირებები შეურევია, წვეთების გადალახვით უნდა მომზადდეს წვრილი ზომის ემულსია.’ ზედაპირული დაძაბულობა ან სურფაქტანტის გამოყენება. ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია ფორმულირების კარგად დამკვიდრებული ტექნიკაა ნანო-ემულსიები / მინი ემულსიები, ორმაგი ემულსიები და პიკერი ემულსიები. მაგალითად, წყალში უხსნადი ლიპოპეპტიდები შეიძლება იყოს ულტრაბგერითი შეჩერებული ანტიგენით 1:1 (w/w) თანაფარდობით წყალხსნარში.
გარდა ამისა, სონიკაცია გამოიყენება უჯრედის აგრეგატების შესამცირებლად და სუსპენზიაში ერთ დისპერსიული უჯრედის თანაბრად განაწილებისთვის.
MultiSonoReactor MSR-4 არის სამრეწველო შიდა რეაქტორი ფარმაცევტული და ვაქცინების ულტრაბგერითი წარმოებისთვის.
დამხმარე საშუალებები და კონსერვანტები
ვაქცინები, როგორც წესი, შეიცავს ერთ ან მეტ ადიუვანტს, რომლებიც გამოიყენება იმუნური პასუხის გასაძლიერებლად. ულტრაბგერითი დამხმარე მიკრობოჭკოები იხსნება და ჰომოგენურად იშლება ისე, რომ ზედაპირზე ცილოვანი შეკვრა გაუმჯობესებულია. ემულსიაზე დაფუძნებული დამხმარე სისტემები ფართოდ გამოიყენება ვაქცინის შემუშავებასა და ფორმულირებაში. ასეთი ემულსიაზე დაფუძნებული დამხმარე სისტემები შეიძლება ჩამოყალიბდეს სხვადასხვა ტიპის ემულსიის გამოყენებით, როგორიცაა ზეთი წყალში (o/w), წყალი ზეთში (w/o), წყალი ზეთში წყალში (w/o). / w), ან ცილებით სტაბილიზირებული ემულსიები.
გარდა ამისა, ემატება კონსერვანტები ვაქცინის დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად ბაქტერიებით ან სოკოებით. კონსერვანტები შეიძლება გამოყენებულ იქნას ვაქცინების წარმოების სხვადასხვა ეტაპზე.
ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორების გამოყენება ხელს უწყობს უფრო თანაბარ და წვრილ შერევას და დისპერსიას და ამით არის საიმედო ინსტრუმენტი უფრო ეფექტური ვაქცინის წარმოებისთვის.
ფორმულირება & ლიპოსომური ინკაფსულაცია
ლიპოსომა-კაფსულირებული ვაქცინები შეიძლება შეიყვანონ პერორალურად, ინტრანაზალურად, ინტრამუსკულურად, კანქვეშ და არის ვაქცინის მიწოდების ხელსაყრელი მეთოდი და დამხმარე საშუალება, რომელსაც შეუძლია გააუმჯობესოს მიზანმიმართული მიწოდება და შეამციროს ჩაკეტილი ანტიგენების ტოქსიკურობა. Sonication არის საიმედო ტექნიკა აქტიური ნაერთების ლიპოსომურ ფორმულირებებში ჩასართავად. წაიკითხეთ აქ მეტი ლიპოსომების ულტრაბგერითი ფორმულირების შესახებ!
დორ, მაგალითად, ნიუკასლის დაავადების წინააღმდეგ ვეტერინარული ვაქცინის შესაქმნელად, ჟაო და სხვ. (2011) მოამზადა ფოსფატიდილქოლინი/ქოლესტერინის მცირე ცალმხრივი ვეზიკულები (SUV) გაჟონვის ქვეშ. ულტრაბგერითი ინკაფსულირებული ვაქცინა აჩვენა გაძლიერებული იმუნური პასუხი, უფრო მაღალი IgG და IgM ანტისხეულების ტიტრები, ასევე T და B უჯრედების პროლიფერაცია.
ფარმაცევტული სუსპენზიების დეგაზაცია
ვაქცინისა და ფარმაცევტული წარმოების დროს და შეფუთვამდე, ვაქცინები და სითხეები, როგორიცაა სუსპენზია, ხსნარები, ემულსიები და საბოლოო ფორმულირებები უნდა იყოს გაუგაზავებული. დეგაზაციის/დეაერაციის საფეხურის დროს აირის ბუშტები (მაგ. ჟანგბადი, ნახშირორჟანგი, რომელიც სითხეშია ჩაფლული, იხსნება. ულტრაბგერითი ტალღები ხელს უწყობს სითხეებში ჩაფლული გაზის ბუშტების შერწყმას. შეერთებულ ბუშტებს აქვთ უფრო მაღალი ბუშტუკები და ადის. თხევადი ზედაპირი გაზის ბუშტუკების მოცილება შეიძლება გაძლიერდეს, როდესაც ულტრაბგერითი დამხმარე დეაერაცია ხდება წყლის სუსპენზიების მიმართ.
უჯრედების გაძლიერებული ზრდა
ინოკულაციის დროს ულტრაბგერითი აგიტაცია (კულტურულ გარემოში მიკროორგანიზმების შეყვანის პროცესი) შეიძლება გაზარდოს უჯრედული კულტურების ზრდა. ინტენსივობა sonication, ტემპერატურა და შეკავების დრო Hielscher ულტრაბგერითი ბიორეაქტორები შეიძლება ზუსტად რეგულირდება დაკავშირებით საკანში ტიპის და მისი მოთხოვნები.
მაგალითად, რბილი სონიკა შეიძლება გამოყენებულ იქნას უჯრედებში გლუკოზის ათვისების გაზრდის მიზნით და ამით ხელი შეუწყოს უჯრედული კულტურების და სუსპენზიების ზრდას. ცნობილია, რომ ულტრაბგერა ზრდის უჯრედების გამტარიანობას, რაც, თავის მხრივ, შეუძლია გააძლიეროს საკვები ნივთიერებების / ნარჩენების გაცვლა, რაც იწვევს ვაქცინის გაძლიერებულ წარმოებას. ამრიგად, ვაქცინის წარმოების დრო შეიძლება შემცირდეს და/ან გაიზარდოს ვაქცინების სახით გამოყენებული ცილების გამოსავალი.
Hielscher Ultrasonics Pharma-Reactors
Hielscher Ultrasonics სპეციალიზირებულია მაღალი სიმძლავრის ულტრაბგერითი სისტემების და სონო-ბიორეაქტორების წარმოებაში რ.&D და ფარმაცევტული პროდუქტების სამრეწველო წარმოება (მაგ ვაქცინები, API-ები).
Sonication შეიძლება გამოყენებულ იქნას ღია ჭურჭელზე, დახურულ რეაქტორებზე და უწყვეტი ნაკადის რეაქტორებზე. ულტრაბგერითი სისტემების ყველა ნაწილი, რომელიც კონტაქტში შედის თხევად გარემოსთან, დამზადებულია უჟანგავი ფოლადისგან, ტიტანისგან ან მინისგან. ავტოკლავირებადი ნაწილები და სანიტარული მოწყობილობები უზრუნველყოფს წარმოებას ფარმა-კლასის პროდუქტები.
ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფა იწერს ხმოვანი პროცესის პარამეტრებს ავტომატურად ჩაშენებულ SD მეხსიერების ბარათზე. ყველა ხმოვანი პარამეტრის ზუსტი კონტროლი უზრუნველყოფს პროცესის შედეგის გამეორებას და საიმედოობას.
წარმოების სტანდარტიზაცია.
Hielscher Ultrasonics სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორები უაღრესად საიმედოა და მათი ზუსტად კონტროლი შესაძლებელია. ყველა სამრეწველო ულტრაბგერითი შეიძლება მორგებული იყოს, რათა უზრუნველყოს სრული დიაპაზონი ქვედადან ძალიან მაღალ ამპლიტუდამდე. 200 μm-მდე ამპლიტუდა შეიძლება ადვილად იყოს გაშვებული 24/7 მუშაობისას. კიდევ უფრო მაღალი ამპლიტუდებისთვის ხელმისაწვდომია მორგებული ულტრაბგერითი სონოტროდები. Hielscher sonicators-ის გამძლეობა იძლევა 24/7 მუშაობის საშუალებას მძიმე მოვალეობის პირობებში და მომთხოვნ გარემოში.
Დაგვიკავშირდით! / Გვკითხე ჩვენ!
ზონდის ტიპის ულტრაბგერითი UIP2000hdT (2000 ვატი) ფარმაკოლოგიური ხარისხის უჟანგავი ფოლადის რეაქტორში.
ლიტერატურა / ლიტერატურა
- Dereje Damte, Seung-Jin Lee, Biruk Tesfaye Birhanu, Joo-Won Suh, and Seung-Chun Park (2015): Sonicated Protein Fractions of Mycoplasma hyopneumoniae Induce Inflammatory Responses and Differential Gene Expression in a Murine Alveolar Macrophage Cell Line. J. Microbiol. Biotechnol. (2015), 25(12), 2153–2159.
- Christopher B. Fox, Ryan M. Kramer, Lucien Barnes V, Quinton M. Dowling, Thomas S. Vedvick (2013): Working together: interactions between vaccine antigens and adjuvants. Therapeutic Advances in Vaccines. 2013 May; 1(1): 7–20.
- J. Robin Harris, Andrei Soliakova, Richard J. Lewis, Frank Depoix, Allan Watkinson, Jeremy H. Lakeya (2012): Alhydrogel® adjuvant, ultrasonic dispersion and protein binding: a TEM and analytical study. Micron Volume 43, Issues 2–3, February 2012, 192-200.
- Doron Melamed, Gabriel Leitner, E. Dan Heller (1991): A Vaccine against Avian Colibacillosis Based on Ultrasonic Inactivation of Escherichia coli. Avian Diseases Vol. 35, No. 1 (Jan. – Mar., 1991), 17-22.
- Zhao X., Fan Y., Wang D., Hu Y., Guo L., Ruan S., et al. (2011): Immunological adjuvant efficacy of glycyrrhetinic acid liposome against Newcastle disease vaccine. Vaccine 29: 9611–9617
ფაქტები, რომელთა ცოდნაც ღირს
დენის ულტრაბგერის მუშაობის პრინციპი: აკუსტიკური კავიტაცია
ელექტრო ულტრაბგერითი და აკუსტიკური კავიტაცია მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ფარმაცევტულ განვითარებასა და წარმოებაში მათი მრავალმხრივი და ეფექტური მექანიზმების გამო.
ულტრაბგერითი დამხმარე პროცესები არსებითად მდგრადი და ეკოლოგიურად სუფთაა. რეაქციის უფრო სწრაფი სიჩქარის, მაღალი მოსავლიანობის და ენერგიის შემცირებული მოხმარების ჩართვით, ულტრაბგერითი ხელს უწყობს პროცესის გაძლიერებას და რესურსების ეფექტურობას. გარდა ამისა, ულტრაბგერას შეუძლია იმუშაოს რბილ პირობებში (მაგ. ოთახის ტემპერატურა და ატმოსფერული წნევა), რაც ამცირებს უხეში ქიმიკატების და ენერგო ინტენსიური გათბობის ან გაგრილების სისტემების საჭიროებას. ეს შეესაბამება მწვანე ქიმიის პრინციპებს, ხელს უწყობს უფრო უსაფრთხო, სუფთა და მდგრადი ფარმაცევტული წარმოების პრაქტიკას.
ულტრაბგერითი დამუშავება ეფუძნება აკუსტიკური კავიტაციის და მისი ჰიდროდინამიკური ათვლის ძალებს.
ელექტროენერგიის ულტრაბგერითი და აკუსტიკური კავიტაციის მუშაობის პრინციპი უამრავ უპირატესობას გვთავაზობს ფარმაცევტული განვითარებისა და წარმოებისთვის, მათ შორის გაძლიერებული მასის გადაცემა, ნაწილაკების ზომის შემცირება, გაზი და დეაერაცია, ექსტრაქციისა და გაწმენდის ეფექტურობა და პროცესის ინტენსიფიკაცია. ამ უპირატესობებიდან გამომდინარე, ულტრაბგერითი ტექნოლოგიები ხელს უწყობს ფარმაცევტული მეცნიერების წინსვლას და მაღალი ხარისხის, ინოვაციური მედიკამენტების წარმოებას.