Ultrazvok za proizvodnjo cepiv

Ultrazvok je preverjena metoda za uničevanje ali inaktivacijo virusov, bakterij in kvasovk. Poleg tega so sonikatorji zanesljivi pri lizi celic, npr. virusnih ali bakterijskih celic, in sproščanju znotrajceličnih snovi, npr. beljakovin, DNA/RNA, encimov in bioaktivnih snovi. Zato se sonikatorji Hielscher med proizvodnjo cepiv pogosto uporabljajo kot zanesljiva tehnika obdelave celic in virusov. Nato se ultrazvočna homogenizacija uporablja za formuliranje nanonosilcev iz trdnih lipidov ali liposomov, ultrazvočna dispergacija in deaglomeracija pa se uporabljata v različnih korakih proizvodnje cepiv za pridobitev homogene suspenzije.

Ultrazvočna proizvodnja cepiv

Za pripravo cepiv, vključno z inaktiviranimi, oslabljenimi, beljakovinskimi podenotnimi ali konjugiranimi cepivi, je treba celice bodisi inaktivirati, lizirati ali uničiti. Z ustreznim odmerkom in intenzivnostjo sonikacije je mogoče celice in mikrobe obdelati v skladu s ciljem procesa.

Uporabite ultrazvočne valove za:

• razgradnjo in lizo celic
• inaktivacijo virusnih in bakterijskih celic
• sproščanje znotrajceličnega materiala, npr. beljakovin, antigenov
• spodbujanje bakterijske aktivnosti
• pripravo nanonosilcev zdravil
• aktivacijo/ inaktivacijo encimov
• pripravo nanoemulzij in dvojnih emulzij

Dodatne uporabe sonikatorjev pri proizvodnji cepiv

Pri proizvodnji cepiv imajo sonikatorji Hielscher ključno vlogo v različnih fazah, vključno s proizvodnjo antigenov, enkapsulacijo, formuliranjem in nujnim korakom razplinjevanja pred polnjenjem cepiv v viale ali brizge.
 
Dispergacija antigenov:
Za doseganje stabilne formulacije cepiva je nujno, da so antigeni, kot so celični fragmenti ali beljakovinski antigeni, enakomerno dispergirani v suspenzijah, polimerih ali liposomskih enkapsulacijah. Sonikacija je preverjena in dolgo uveljavljena tehnika pri proizvodnji farmacevtskih izdelkov, ki dokazuje svojo učinkovitost pri pripravi finih disperzij, zaradi česar je uveljavljeno orodje v sodobni proizvodnji cepiv.
 
Adjuvansi:
Mešanje in homogenizacija adjuvansov v formulacijah cepiv se s sonikacijo izvajata zanesljivo in učinkovito. Ena od pogostih vrst adjuvansov, ki se uporabljajo v formulacijah cepiv, so adjuvansi na osnovi aluminija, sestavljeni iz drobnih primarnih delcev, ki se lahko zlahka združijo v funkcionalno enoto. Za uspešno povezovanje z antigeni je potrebna enakomerna porazdelitev antigenov po celotnem cepivu, ki vsebuje aluminij. Ultrazvočna dispergacija služi temu namenu s pripravo homogenih disperzij antigenov in adjuvansov, kot je Alhydrogel™.
 
Inaktivacija patogenov:
Poleg tega se ultrazvok visoke moči uporablja za inaktivacijo patogenov, kot so bakterije in virusi. Pri pripravi učinkovitega cepiva proti kolibacilozi se je ultrazvočna inaktivacija E. coli, ki ji sledi obsevanje, izkazala za najučinkovitejšo tehniko.
 
Inaktivacija in stabilizacija mikroorganizmov:
Običajno se inaktivacija mikroorganizmov doseže s toplotno pasterizacijo in sterilizacijo, ki vključujeta dolgotrajno izpostavljenost visokim temperaturam, kar pogosto povzroči poslabšanje funkcionalnih lastnosti zaradi toplote. Vendar kombinacija sonikacije in toplote, znana kot termosonikacija, omogoča hitrejšo sterilizacijo z bistveno manjšo intenzivnostjo in krajšim trajanjem toplotne obdelave. To je še posebej koristno za ohranjanje toplotno občutljivih spojin, kot so beljakovine in antigeni. Proces ultrazvočne sterilizacije in pasterizacije ni le stroškovno učinkovit, temveč tudi varčen z energijo in okolju prijazen.
 
Liposomi in nanonosilci:
Sonikatorji Hielscher se uporabljajo za formuliranje zdravil in cepiv v liposome ter nanostrukturirane nosilce zdravil, kot so nanodelci iz trdnih lipidov. Sonikacija je učinkovita in zanesljiva tehnika za enkapsulacijo učinkovin v liposome in nanodelce. Med ultrazvočno enkapsulacijo je omogočen natančen nadzor velikosti liposomov in nanonosilcev, kar zagotavlja bolj dosleden in enoten sistem dostave zdravil. Hkrati sonikatorji s sondo omogočajo večjo vsebnost zdravila v nosilcih: mehanske sile, ki nastajajo med sonikacijo, pomagajo izboljšati učinkovitost enkapsulacije zdravila in zagotavljajo, da se v nosilce vključi večja količina zdravila. Ultrazvočna enkapsulacija prinaša tudi izboljšano stabilnost, saj sonikacija spodbuja nastanek stabilnih liposomov in nanonosilcev, ki so bistveni za njihovo uspešno uporabo pri dostavi cepiv.
 

 

Poiščite poglobljene informacije in znanstvene študije o posebnih uporabah sonikacije pri cepivih:

• Ultrazvočne rešitve za izboljšano proizvodnjo cepiv
• Nanoenkapsulirana intranazalna cepiva
• Ultrazvočna liza bioinženirsko spremenjenih celic
• Enkapsulacija zdravil v lipidne nanodelce
• Ultrazvočna obdelava nanodelcev za farmacevtske izdelke
• Sonikatorji za lizo E. coli

Ultrazvočna priprava cepiv v laboratorijskem in industrijskem merilu

Hielscher Ultrasonics ponuja širok nabor ultrazvočnih naprav, od laboratorijskih sonikatorjev do ultrazvočnih homogenizatorjev povsem industrijske izvedbe za komercialno proizvodnjo. Pokrivamo vaše potrebe od majhnih ultrazvočnih naprav za vaš raziskovalni oddelek do obdelave celotnega toka vaših komercialno proizvedenih farmacevtskih izdelkov.

Zanesljivost in prilagodljivost potrebam vaše uporabe

S prilagajanjem parametrov ultrazvočne obdelave je mogoče natančno nadzorovati učinke sonikacije. To pomeni, da imata nizka amplituda in kratka sonikacija zelo blage učinke, medtem ko visoke amplitude, povišan tlak in daljše trajanje sonikacije povzročijo intenzivno obdelavo.
Hielscher dobavlja zmogljive ultrazvočne naprave, ki jih je mogoče natančno nadzorovati v skladu z zahtevami procesa. Ponudbo dopolnjujejo raznovrstne sonotrode in dodatna oprema.

Varno in čisto

Ultrazvočne naprave Hielscher je mogoče preprosto namestiti v laboratorije s čistimi prostori in proizvodne obrate. Ohišja naših naprav so izdelana iz antibakterijske plastike ali nerjavnega jekla. Vsi deli, ki so v stiku s tekočino, kot so naše sonotrode in pretočne celice, so izdelani iz titana ali nerjavnega jekla in jih je mogoče avtoklavirati.
Hielscher Ultrasonics ponuja raznovrsten nabor standardnih sonikatorjev s sondo in dodatne opreme ter opremo po meri.

Prednosti

natančna prilagodljivost procesu

čista in higienska obdelava

visoka ponovljivost

linearno povečevanje merila

preprosto in varno upravljanje

zanesljiva in robustna oprema

visoka učinkovitost

 

Videoposnetek prikazuje ultrazvočni sistem za pripravo vzorcev UIP400MTP, ki omogoča zanesljivo pripravo vzorcev v vseh standardnih mikrotitrskih ploščah z ultrazvokom visoke intenzivnosti. Tipične uporabe naprave UIP400MTP vključujejo lizo celic, strižno fragmentacijo DNA, RNA in kromatina ter ekstrakcijo beljakovin.

 

---

Literatura/Reference

• 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.