Ultradźwięki w produkcji szczepionek

Ultradźwięki to sprawdzona metoda niszczenia lub inaktywacji wirusów, bakterii i drożdży. Dodatkowo, sonikatory są niezawodne w lizie komórek, np. komórek wirusowych lub bakteryjnych i uwalnianiu substancji wewnątrzkomórkowych, np. białek, DNA/RNA, enzymów i substancji biologicznie czynnych. Dlatego sonikatory Hielschera są często stosowane jako niezawodne techniki obróbki komórek i wirusów podczas produkcji szczepionek. Następnie homogenizacja ultradźwiękowa jest wykorzystywana do formułowania stałych nanonośników lipidowych lub liposomów, podczas gdy dyspersja ultradźwiękowa i deaglomeracja są stosowane na różnych etapach podczas produkcji szczepionek w celu uzyskania jednorodnej zawiesiny.

Ultradźwiękowa produkcja szczepionek

W celu przygotowania szczepionek, w tym szczepionek inaktywowanych, atenuowanych, podjednostek białkowych lub koniugatów, komórki muszą być inaktywowane, lizowane lub zabijane. Przy odpowiedniej dawce i intensywności sonikacji, komórki i drobnoustroje mogą być traktowane zgodnie z celem procesu.

Zastosuj fale ultradźwiękowe do:

• rozbijanie i lizowanie komórek
• inaktywują komórki wirusowe i bakteryjne
• uwalnianie materiału wewnątrzkomórkowego, np. białek, antygenów
• Stymulują aktywność bakterii
• przygotowanie nanonośników leków
• aktywować/inaktywować enzymy
• przygotowanie nanoemulsji i emulsji podwójnych

Więcej zastosowań sonikatorów w produkcji szczepionek

W produkcji szczepionek sonikatory Hielscher odgrywają kluczową rolę na różnych etapach, w tym w produkcji antygenów, kapsułkowaniu, formułowaniu i niezbędnym etapie odgazowywania przed napełnieniem szczepionek do fiolek lub strzykawek.
 
Dyspersja antygenu:
W celu uzyskania stabilnej formuły szczepionki konieczne jest, aby antygeny, takie jak fragmenty komórek lub antygeny białkowe, były równomiernie rozproszone w zawiesinach, polimerach lub kapsułkach liposomalnych. Sonikacja jest sprawdzoną i długotrwałą techniką wytwarzania produktów farmaceutycznych, wykazującą skuteczność w przygotowywaniu drobnych dyspersji, co czyni ją uznanym narzędziem w nowoczesnej produkcji szczepionek.
 
Adiuwanty:
Mieszanie i homogenizacja adiuwantów w preparatach szczepionkowych jest niezawodnie i skutecznie osiągana przez sonikację. Jednym z powszechnych rodzajów adiuwantów stosowanych w preparatach szczepionkowych są adiuwanty na bazie glinu, składające się z drobnych cząstek pierwotnych, które mogą łatwo agregować w jednostkę funkcjonalną. W celu skutecznej integracji z antygenami konieczne jest równomierne rozprowadzenie antygenów w całej szczepionce zawierającej aluminium. Dyspersja ultradźwiękowa służy temu celowi poprzez przygotowanie jednorodnych dyspersji antygenów i adiuwantów, takich jak Alhydrogel™.
 
Inaktywacja patogenów:
Co więcej, ultradźwięki znajdują zastosowanie w inaktywacji patogenów, takich jak bakterie i wirusy. Jeśli chodzi o przygotowanie skutecznej szczepionki przeciwko kolibakteriozie, udowodniono, że najsilniejszą techniką jest ultradźwiękowa dezaktywacja E. coli, a następnie napromieniowanie.
 
Dezaktywacja i stabilizacja mikrobiologiczna:
Tradycyjnie inaktywację drobnoustrojów uzyskuje się poprzez pasteryzację termiczną i sterylizację, które wiążą się z długotrwałą ekspozycją na wysokie temperatury, co często prowadzi do termicznego pogorszenia właściwości funkcjonalnych. Jednak połączenie sonikacji i ciepła, znane jako termosonikacja, oferuje szybsze tempo sterylizacji przy znacznie zmniejszonej intensywności termicznej i czasie trwania. Jest to szczególnie korzystne dla zachowania związków wrażliwych na ciepło, takich jak białka i antygeny. Proces sterylizacji i pasteryzacji ultradźwiękowej jest nie tylko opłacalny, ale także energooszczędny i przyjazny dla środowiska.
 
Liposomy i nanonośniki:
Sonikatory Hielschera są wykorzystywane do formułowania leków i szczepionek w liposomy i nanostrukturalne nośniki leków, takie jak nanocząstki stało-lipidowe. Sonikacja jest skuteczną i niezawodną techniką enkapsulacji składników aktywnych do liposomów i nanocząstek. Podczas enkapsulacji ultradźwiękowej możliwa jest precyzyjna kontrola wielkości liposomów i nanonośników, co prowadzi do bardziej spójnego i jednolitego systemu dostarczania leków. Jednocześnie sonikatory typu sondowego umożliwiają zwiększone ładowanie leku: Siły mechaniczne generowane podczas sonikacji pomagają w poprawie skuteczności enkapsulacji leku, zapewniając większą ilość leku zawartego w nośnikach. Wraz z enkapsulacją ultradźwiękową poprawia się również stabilność, ponieważ sonikacja sprzyja tworzeniu stabilnych liposomów i nanonośników, które są niezbędne do ich skutecznego zastosowania w dostarczaniu szczepionek.
 

 

Znajdź szczegółowe informacje i badania naukowe dotyczące konkretnych zastosowań szczepionek wspomaganych sonikacją:

• Rozwiązania ultradźwiękowe dla lepszej produkcji szczepionek
• Nanokapsułkowane szczepionki donosowe
• Ultradźwiękowa liza bioinżynieryjnych komórek
• Enkapsulacja leków w nanocząsteczkach lipidowych
• Ultradźwiękowa obróbka nanocząstek dla farmaceutyków
• Sonikatory do lizy bakterii E. coli

Ultradźwiękowy preparat szczepionkowy na skalę laboratoryjną i przemysłową

Hielscher Ultrasonics oferuje szeroką gamę urządzeń ultradźwiękowych od sonikatorów laboratoryjnych do homogenizatorów ultradźwiękowych klasy przemysłowej do produkcji komercyjnej. Zaspokajamy Twoje potrzeby od małych ultrasonografów dla Twojego działu badawczego, aż do pełnego przetwarzania komercyjnie produkowanych farmaceutyków.

Niezawodność i możliwość dostosowania do potrzeb aplikacji

Dostosowując parametry obróbki ultradźwiękowej, można precyzyjnie kontrolować efekty sonikacji. Oznacza to, że niska amplituda i krótka sonikacja mają bardzo miękkie efekty, podczas gdy wysokie amplitudy, podwyższone ciśnienie i dłuższy czas trwania sonikacji powodują intensywne przetwarzanie.
Hielscher dostarcza wydajne urządzenia ultradźwiękowe, które mogą być precyzyjnie sterowane zgodnie z wymaganiami procesu. Sonotrody rozdzielaczowe i akcesoria uzupełniają ofertę.

Bezpieczny i czysty

Ultradźwięki Hielscher można łatwo zainstalować w laboratoriach i zakładach produkcyjnych w pomieszczeniach czystych. Obudowy naszych urządzeń wykonane są z antybakteryjnego tworzywa sztucznego lub stali nierdzewnej. Wszystkie zwilżane części, takie jak sonotrody i komory przepływowe, są wykonane z tytanu lub stali nierdzewnej i mogą być sterylizowane w autoklawie.
Hielscher Ultrasonics oferuje szeroką gamę standardowych sonikatorów i akcesoriów, a także niestandardowych urządzeń.

Zalety

precyzyjne dostosowanie do procesu

czysty & higieniczne przetwarzanie

wysoka powtarzalność

Skalowanie liniowe

Łatwy & bezpieczne działanie

Niezawodny & wytrzymały sprzęt

wysoka wydajność

 

 

---

Literatura/Referencje

• 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.