Ultrasoon voor de productie van vaccins

Ultrasoon is een beproefde methode om virussen, bacteriën en gist te vernietigen of te inactiveren. Daarnaast zijn sonicators betrouwbaar voor de lysis van cellen, bijv. virale of bacteriële cellen en het vrijmaken van intracellulaire stoffen, bijv. eiwitten, DNA/RNA, enzymen en bioactieve stoffen. Daarom worden Hielscher sonicators vaak gebruikt als betrouwbare cel- en virusbehandelingstechnieken tijdens de productie van vaccins. Vervolgens wordt ultrasone homogenisatie gebruikt om nano-dragers met vaste lipiden of liposomen te formuleren, terwijl ultrasone dispersie en deagglomeratie in verschillende stappen tijdens de vaccinproductie worden toegepast om een homogene suspensie te verkrijgen.

Ultrasone vaccinproductie

Voor de bereiding van vaccins, waaronder geïnactiveerde, verzwakte, eiwitsubunit- of conjugaatvaccins, moeten cellen worden geïnactiveerd, gelyseerd of gedood. Met de juiste dosis en intensiteit van sonicatie kunnen cellen en microben worden behandeld in overeenstemming met het procesdoel.

Pas ultrasone golven toe op:

• cellen onderbreken en lyseren
• virale en bacteriële cellen inactiveren
• vrijkomen van intracellulair materiaal, bijv. eiwitten, antigenen
• Bacteriële activiteit stimuleren
• nanodragers voor geneesmiddelen voorbereiden
• enzymen activeren/inactiveren
• nano-emulsies en dubbele emulsies bereiden

Meer toepassingen van Sonicators bij de productie van vaccins

Bij de productie van vaccins spelen Hielscher sonicators een cruciale rol in diverse stadia, waaronder antigeenproductie, inkapseling, formulering en de essentiële ontgassingsstap voorafgaand aan het vullen van vaccins in flacons of spuiten.
 
Antigeendispersie:
Voor een stabiele vaccinformulering is het noodzakelijk dat antigenen, zoals celfragmenten of eiwitantigenen, gelijkmatig worden gedispergeerd in suspensies, polymeren of liposomale inkapselingen. Sonificatie is al lange tijd een beproefde techniek bij de productie van farmaceutische producten en heeft zijn doeltreffendheid bewezen bij de bereiding van fijne dispersies, waardoor het een gevestigde waarde is bij de moderne productie van vaccins.
 
Hulpstoffen:
Het mengen en homogeniseren van hulpstoffen in vaccinformules wordt betrouwbaar en efficiënt bereikt door sonicatie. Een veelgebruikt type hulpstof in vaccinformules zijn aluminiumgebaseerde hulpstoffen, die bestaan uit minuscule primaire deeltjes die gemakkelijk kunnen aggregeren tot een functionele eenheid. Voor een succesvolle integratie met antigenen is een gelijkmatige verdeling van antigenen in het aluminiumhoudende vaccin noodzakelijk. Ultrasone dispersie dient dit doel door homogene dispersies van antigenen en hulpstoffen te bereiden, zoals Alhydrogel™.
 
Inactivering van pathogenen:
Bovendien wordt ultrageluid toegepast bij de inactivatie van ziekteverwekkers zoals bacteriën en virussen. Als het gaat om het bereiden van een effectief colibacillosevaccin, is gebleken dat ultrasone deactivering van E. coli, gevolgd door bestraling, de krachtigste techniek is.
 
Microbiële inactivatie en stabilisatie:
Conventioneel wordt microbiële inactivatie bereikt door thermische pasteurisatie en sterilisatie, die langdurige blootstelling aan hoge temperaturen met zich meebrengen, wat vaak leidt tot thermisch geïnduceerde verslechtering van de functionele eigenschappen. De combinatie van sonicatie en warmte, bekend als thermosonicatie, biedt echter een snellere sterilisatiesnelheid met een aanzienlijk lagere thermische intensiteit en duur. Dit is vooral voordelig voor het conserveren van warmtegevoelige verbindingen, zoals eiwitten en antigenen. Het proces van ultrasone sterilisatie en pasteurisatie is niet alleen kostenefficiënt, maar ook energiebesparend en milieuvriendelijk.
 
Liposomen en nanocarriers:
Hielscher sonicators worden gebruikt om geneesmiddelen en vaccins te formuleren in liposomen en nanogestructureerde dragers van geneesmiddelen zoals vaste lipiden nanodeeltjes. Sonificatie is een efficiënte en betrouwbare techniek om actieve ingrediënten in liposomen en nanodeeltjes in te kapselen. Tijdens ultrasone inkapseling is nauwkeurige controle over de grootte van liposomen en nanodragers mogelijk, wat leidt tot een consistenter en uniformer systeem voor de toediening van geneesmiddelen. Tegelijkertijd maken sonicators van het probe-type een verbeterde belading met geneesmiddelen mogelijk: De mechanische krachten die worden gegenereerd tijdens sonicatie helpen bij het verbeteren van de efficiëntie van de medicijninkapseling, waardoor een grotere hoeveelheid medicijn in de dragers wordt opgenomen. Met ultrasone inkapseling wordt ook de stabiliteit verbeterd, omdat sonicatie de vorming van stabiele liposomen en nanocarriers bevordert, wat essentieel is voor hun succesvolle toepassing bij de toediening van vaccins.
 

 

Vind diepgaande informatie en wetenschappelijke studies over specifieke toepassingen van vaccins met sonicatie:

• Ultrasone oplossingen voor verbeterde vaccinproductie
• Nano-ingekapselde intranasale vaccins
• Ultrasone lysis van biotechnologische cellen
• Encapsulatie van geneesmiddelen in lipide nanodeeltjes
• Ultrasone behandeling van nanodeeltjes voor geneesmiddelen
• Sonicatoren voor E. coli-lyse

Ultrasone voorbereiding van vaccins op laboratorium- en industriële schaal

Hielscher Ultrasonics biedt een breed assortiment ultrasone apparaten, van sonicators op laboratoriumschaal tot volledige industriële ultrasone homogenisatoren voor commerciële productie. Wij voorzien in uw behoeften, van kleine ultrasone apparaten voor uw onderzoeksafdeling tot de volledige verwerking van uw commercieel geproduceerde farmaceutische producten.

Betrouwbaar en aanpasbaar aan uw toepassingsbehoeften

Door de parameters van ultrasone verwerking aan te passen, kunnen de effecten van sonicatie nauwkeurig worden geregeld. Dit betekent dat een lage amplitude en korte sonicatie zeer zachte effecten heeft, terwijl een hoge amplitude, verhoogde druk en langere sonicatieduur resulteert in een intense verwerking.
Hielscher levert krachtige ultrasone apparaten die nauwkeurig kunnen worden geregeld in overeenstemming met de procesvereisten. Manifold sonotroden en accessoires maken het aanbod compleet.

Veilig en schoon

Hielscher ultrasoonapparaten kunnen eenvoudig worden geïnstalleerd in cleanroomlaboratoria en productiefaciliteiten. De behuizingen van onze apparaten zijn gemaakt van antibacteriële kunststof of roestvrij staal. Alle bevochtigde onderdelen, zoals onze sonotroden en flowcellen, zijn gemaakt van titanium of roestvrij staal en kunnen worden geautoclaveerd.
Hielscher Ultrasonics biedt een groot aantal standaard sonicators met sondetype en accessoires, maar ook op maat gemaakte apparatuur.

Voordelen

nauwkeurig aan te passen aan het proces

schoon & hygiënische verwerking

zeer reproduceerbaar

Lineaire schaalvergroting

Gemakkelijk & veilige werking

Betrouwbaar & robuuste apparatuur

hoog rendement

 

 

---

Literatuur/referenties

• 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.