Ультразвуковые решения для улучшения производства вакцин

Производство вакцин

Ультразвуковая на различных стадиях производства вакцин может быть полезной. Чтобы произвести вакцину, первым шагом является подготовка самого антигена. В зависимости от типировки патогена, метод антигена поколения отличается: В то время как вирусы выращиваются либо на первичных клетках, таких как куриные яйца (например, для гриппа) или на непрерывных клеточных линий, таких как культивированные клетки человека (например, для гепатита А), бактерии выращиваются в биореакторы (например, haemophilus influenzae типа b). Рекомбинантные белки, которые были получены из вирусов или бактерий, могут быть выращены также в дрожжах, бактериях или клеточных культурах. Когда антиген производится, он должен быть освобожден из клеток, в которых он был выращен.
Вирус, возможно, потребуется инактивировать, возможно, без каких-либо дальнейших очистки требуется. Рекомбинантные белки нуждаются во многих операциях, связанных с ультрафильтрацией и колонкой хроматографии. В зависимости от рецептуры вакцины добавляются адъювантные, стабилизирующие средства и консерванты. Адъюванты усиливают иммунный ответ антигена, стабилизаторы и консерванты увеличивают срок годности.
Во время производства вакцины звукование может применяться на различных стадиях. Как нетермальный метод обработки, тепловой деградации ценного материала избежать. Найти ниже наиболее распространенных приложений, где ультразвук улучшает производство вакцин:

Дисперсия антигенов

Антигены, такие как фрагмент клеток или белковые антигены, должны быть однородно рассеяны в подвеску, полимер или липосомальную инкапсуляцию для получения стабильной формулы вакцины. Sonication является долгосрочным доказано подготовить тонкой дисперсии в производстве фармацевтической продукции и, следовательно, установленный метод в современном производстве вакцин.
Алюминиевые адъюванты, состоящие из очень мелких первичных частиц, являются широко используемым типом адъюванта, который можно легко агрегировать в функционирующую единицу в составных составах вакцин. Для того, чтобы совместить адъюванты с антигенами, необходимо равномерное распределение антигена по всей алюминиесодержащей вакцине. Ультразвуковая дисперсия готовит однородные рассеивания антигенов и адъювантов (например, Alhydrogel™).

Лиза клетки & экстракция

Антигены, вырабатываемые микроорганизмами, должны быть высвобождена из микробной клетки. Sonication является проверенной технологией клеточного лиза и экстракции. Путем регулировки параметров звуковой, клетки могут быть перфорированы или нарушены, так что целевые антигены становятся доступными и могут быть изолированы.

Инактивация патогенов

Ультразвук питания применяется для нарушения и уничтожения микроорганизмов, таких как бактерии и вирусы. Например, ультразвуковая деактивация кишечной палочки с последующим облучением оказалась наиболее мощным методом подготовки эффективной вакцины против колибацилосла. (Меламед и др.)
Широко используемые методы инактивации микробов являются термическая пастеризация и стерилизация, которые основаны на длительном воздействии высоких температур и часто приводят к термически индуцированному ухудшению функциональных свойств. Комбинированная обработка звуков и тепла (термозвукация) может ускорить скорость стерилизации; так как тепловая интенсивность и продолжительность значительно снижается, термическая деградация теплочувствительных соединений (например, белков, антигенов). Ультразвуковая стерилизация и пастеризация экономически эффективны, энергосберегающие и экологически чистые.

Эмульсии & суспензии

Вакцинные составы могут состоять из водно-липидных смесей. Так как водно-липидные составы недопустимы, эмульсия мелкого размера должна быть подготовлена либо преодолением капель’ поверхностное натяжение или с помощью сурфактанта. Ультразвуковая эмульгация является устоявшейся методикой формулирования Нано-Эмульсия / мини-эмульсии, двойные эмульсии, и Pickering Эмульсия. Например, водорастворимые липопептиды могут быть ультразонически подвешены с антигеном в соотношении 1:1 (w/w) в водном растворе.
Кроме того, звукование применяется для уменьшения агрегаций клеток и равномерного распределения одноразовых ячеек в подвеске.

Адъюванты и консерванты

Вакцины обычно содержат один или несколько адъювантов, используемых для повышения иммунного ответа. При ультразвуковости адъювантные микроволокна разлагаются и однородно рассеиваются таким образом, чтобы связывание белка на поверхности улучшается. Адъювантные системы на основе эмульсии широко используются в разработке и разработке вакцин. Такие адъювантные системы на основе эмульсии могут быть разработаны с использованием различных типов эмульсии, таких как масло в воде (o/w), вода в масле (w/o), вода-в-масле-в-воде (w/o/w), или белковые эмульсии.
Кроме того, консерванты добавляются для предотвращения заражения вакцины бактериями или грибками. Консерванты могут использоваться на различных стадиях производства вакцин.
Использование ультразвуковых гомогенизаторов способствует более равномерному и тонкому смешиванию и рассеиванию и тем самым является надежным инструментом для более эффективного производства вакцин.

Формулировка & Liposomal инкапсуляция

Липосомосомы инкапсулированные вакцины могут вводиться устно, интраназально, внутримышечно, подкожно и являются выгодным методом доставки вакцины и адъювантными, которые могли бы улучшить целевые поставки и уменьшить токсичность захваченных антигенов. Соникация является надежным методом инкапсулировать активные соединения в липосомальные составы. Читайте здесь подробнее об ультразвуковой формуле липосом!
Dor например, для того, чтобы сформулировать ветеринарную вакцину против болезни Ньюкасла, Чжао и др. (2011) подготовил фосфатидилхолин / холестерин малых unilammelar везикулы (SUV) под звукование. Ультрасонически инкапсулированная вакцина показала повышенный иммунный ответ, более высокие титры антител IgG и IgM, а также Т-клеточную и В-клеточную пролиферацию.

дегазация

Во время производства вакцин и фармацевтических препаратов и перед упаковкой вакцины и жидкости, такие как суспензии, растворы, эмульсии и окончательные составы, должны быть дегазированы. Во время деагазации / деаэрации шаг пузырьки газа (например, кислорода, углекислого газа, которые повлекли в жидкости, удаляются. Ультразвуковые волны способствуют слиянию пузырьков газа, попавших в жидкости. Объединившиеся пузырьки имеют более высокую плавучесть и поднимаются на жидкую поверхность. Удаление пузырьков газа может быть усилено, когда небольшой вакуум применяется к сосуду звуков. Ультрасонически помощь дегазации является легкой и быстрой деаэрации техники вакационных суспензий.

Рост клеток

Ультразвуковое возбуждение во время прививки (процесс внедрения микроорганизмов в культурную среду) может увеличить рост клеточных культур. Интенсивность звуковой, температуры и времени удержания в ультразвуковых биореакторах Хильшера может быть точно регулируется в отношении типа клеток и ее требований.
Например, мягкая звукозация может быть применена для инкремнии поглощения глюкозы клеток и способствовать тем самым росту клеточных культур и суспензий. Ультразвук, как известно, увеличение проницаемости клеток, которые, в свою очередь, может повысить обмен питательными веществами / отходами, что приводит к увеличению производства вакцины. Таким образом, время производства вакцины может быть сокращено и/или выход белков, используемых в качестве вакцин, может быть увеличен.

Hielscher Ультразвук’ Фарма-реакторы

Hielscher Ultrasonics специализируется на производстве мощных ультразвуковых систем и соно-биореакторов для внедрения в R&D и промышленное производство фармацевтических препаратов (например, вакцины, Api)
Соникация может быть применена к открытым судам, закрытые реакторы и непрерывный проточный реактор. Все части ультразвуковых систем, которые соприкасаются с жидкой средой, изготовлены из нержавеющей стали, титана или стекла. Автозапчасти и санитарная арматура обеспечивают производство фарма-класса Продукты.
Интеллектуальное программное обеспечение автоматически записывает параметры процесса соники на интегрированной карте памяти SD. Точный контроль всех параметров процесса обеспечивает Воспроизводимость а также стандартизация производства,
Hielscher Ультразвук’ Промышленный ультразвуковой процессорs являются очень надежными и могут быть точно контролируется. Все промышленные ультразвуковые носители могут корректироваться, чтобы обеспечить полный диапазон от нижних до очень высоких амплитуд. Амплитуды до 200 м могут легко работать непрерывно в 24/7 операции. Для еще более высоких амплитуд доступны индивидуальные ультразвуковые сонотроды. Надежность ультразвуковых систем Hielscher позволяет круглосуточно работать в условиях высокой нагрузки и в сложных условиях.