Zgjidhje ultrasonike për përmirësimin e prodhimit të vaksinave

• Sonikimi përdoret në hapa të ndryshëm të përgatitjes së vaksinave: për lizën qelizore, për të homogjenizuar suspensionet qelizore, për të stimuluar rritjen qelizore, për kapsulim, për lidhjen e proteinave me adjuvantët etj.
• Sonikatorët Hielscher përdoren në prodhimin e antigjeneve, kapsulimin dhe formulimin, si dhe në hapin e degazimit përpara mbushjes së flakonëve ose shiringave me vaksinën.
• Hielscher Ultrasonics është partneri juaj me përvojë shumëvjeçare për sisteme ultrasonike të besueshme në industrinë farmaceutike. Zbuloni se gjatë cilave hapa të procesit të prodhimit të vaksinave mund të përmirësoni prodhimin tuaj!

Prodhimi i vaksinave

Trajtimi me ultratinguj mund të jetë i dobishëm gjatë fazave të ndryshme të prodhimit të vaksinave. Për të prodhuar një vaksinë, hapi i parë është përgatitja e vetë antigjenit. Në varësi të llojit të patogjenit, metoda e krijimit të antigjenit ndryshon: ndërsa viruset kultivohen ose në qeliza primare, si vezët e pulës (p.sh. për gripin), ose në linja qelizore të vazhdueshme, si qelizat njerëzore të kultivuara (p.sh. për hepatitin A), bakteret kultivohen në bioreaktorë (p.sh. Haemophilus influenzae i tipit b). Proteinat rekombinante, të cilat janë përftuar nga viruset ose bakteret, mund të kultivohen gjithashtu në maja, baktere ose kultura qelizore. Kur antigjeni prodhohet, ai duhet të çlirohet nga qelizat në të cilat është kultivuar.
Një virus mund të ketë nevojë të inaktivizohet, ndoshta pa pasur nevojë për pastrim të mëtejshëm. Proteinat rekombinante kërkojnë shumë operacione që përfshijnë ultrafiltrimin dhe kromatografinë në kolonë. Në varësi të formulimit të vaksinës, shtohen një adjuvant, agjentë stabilizues dhe konservues. Adjuvantët përforcojnë përgjigjen imunitare ndaj antigjenit, ndërsa stabilizuesit dhe konservuesit rrisin afatin e ruajtjes.
Gjatë prodhimit të vaksinave, sonikimi mund të zbatohet në faza të ndryshme. Si metodë përpunimi jotermik, ai shmang degradimin termik të materialit të vlefshëm. Më poshtë gjeni zbatimet më të zakonshme ku ultratingujt përmirësojnë prodhimin e vaksinave:

Dispergimi i antigjeneve

Antigjenet, si antigjenet e fragmenteve qelizore ose antigjenet proteinike, duhet të dispergohen në mënyrë homogjene në një suspension, polimer ose kapsulim liposomal për të përftuar një formulim të qëndrueshëm të vaksinës. Sonikimi është provuar prej kohësh për përgatitjen e dispersioneve të imëta në prodhimin e produkteve farmaceutike dhe, për këtë arsye, është një teknikë e konsoliduar në prodhimin modern të vaksinave.
Adjuvantët me bazë alumini, të përbërë nga grimca primare shumë të vogla, janë një lloj adjuvanti i përdorur zakonisht, i cili mund të agregohet lehtësisht në një njësi funksionale në formulimet e vaksinave. Për të kombinuar adjuvantët me antigjenet, kërkohet një shpërndarje e njëtrajtshme e antigjenit në të gjithë vaksinën që përmban alumin. Dispergimi ultrasonik përgatit dispersione homogjene të antigjeneve dhe adjuvantëve (p.sh. Alhydrogel™).

Liza qelizore dhe ekstraktimi

Antigjenet e prodhuara nga mikroorganizmat duhet të çlirohen nga qeliza mikrobike. Sonikimi është një teknologji e provuar për lizën qelizore dhe ekstraktimin. Duke rregulluar parametrat e sonikimit, qelizat mund të shpohen ose të shpërbëhen, në mënyrë që antigjenet e synuara të bëhen të disponueshme dhe të mund të izolohen.
Zbuloni se si sonikimi lehtëson çlirimin e virusit për vaksinat e bazuara në kultura qelizore!

Inaktivizimi i patogjenëve

Ultratingujt e fuqishëm përdoren për të shpërbërë dhe vrarë mikroorganizma si bakteret dhe viruset. Për shembull, është treguar se çaktivizimi ultrasonik i E. coli, i ndjekur nga rrezatimi, është teknika më e fuqishme për përgatitjen e një vaksine efektive kundër kolibacilozës. [Melamed et al. 1991]
Teknikat e përdorura zakonisht për inaktivizimin mikrobik janë pasterizimi termik dhe sterilizimi, të cilat bazohen në ekspozimin e gjatë ndaj temperaturave të larta dhe shpesh çojnë në përkeqësim të vetive funksionale të shkaktuar nga nxehtësia. Një trajtim i kombinuar me sonikim dhe nxehtësi (termosonikim) mund të përshpejtojë ritmin e sterilizimit; meqenëse intensiteti termik dhe kohëzgjatja reduktohen ndjeshëm, degradimi termik i përbërjeve të ndjeshme ndaj nxehtësisë (p.sh. proteinave, antigjeneve). Sterilizimi dhe pasterizimi ultrasonik kanë kosto të leverdishme, kursejnë energji dhe janë miqësorë me mjedisin.

Emulsione dhe suspensione

Formulimet e vaksinave mund të përbëhen nga përzierje ujë-lipide. Meqë formulimet ujë-lipide janë të papërzieshme, duhet të përgatitet një emulsion me pikëza të imëta, duke kapërcyer tensionin sipërfaqësor të pikëzave ose duke përdorur një surfaktant. Emulsifikimi me ultratinguj është një teknikë e konsoliduar për të formuluar nanoemulsione / miniemulsione, emulsione të dyfishta dhe emulsione Pickering. Për shembull, lipopeptidet e patretshme në ujë mund të suspendohen me ultratinguj së bashku me antigjenin në një raport 1:1 (w/w) në një tretësirë ujore.
Gjithashtu, sonikimi zbatohet për të zvogëluar agregatet qelizore dhe për të shpërndarë në mënyrë të njëtrajtshme në suspension qelizat e disperguara individualisht.

Adjuvantë dhe konservues

Vaksinat zakonisht përmbajnë një ose më shumë adjuvantë, të përdorur për të përforcuar përgjigjen imunitare. Me anë të trajtimit me ultratinguj, mikrofibrat e adjuvantëve çlirohen nga ngatërrimi me njëra-tjetrën dhe dispergohen në mënyrë homogjene, duke përmirësuar kështu lidhjen e proteinave në sipërfaqe. Sistemet adjuvante me bazë emulsionesh përdoren gjerësisht në zhvillimin dhe formulimin e vaksinave. Sisteme të tilla adjuvante me bazë emulsionesh mund të formulohen duke përdorur lloje të ndryshme emulsionesh, si vaj-në-ujë (o/w), ujë-në-vaj (w/o), ujë-në-vaj-në-ujë (w/o/w), ose emulsione të stabilizuara me proteina.
Për më tepër, shtohen konservues për të parandaluar kontaminimin e vaksinave me baktere ose kërpudha. Konservuesit mund të përdoren në faza të ndryshme të prodhimit të vaksinave.
Përdorimi i homogjenizuesve me ultratinguj nxit përzierjen dhe dispergimin më të njëtrajtshëm e më të imët dhe, në këtë mënyrë, përbën një mjet të besueshëm për prodhim më efikas të vaksinave.

Formulimi dhe kapsulimi liposomal

Vaksinat e kapsuluara në liposome mund të administrohen nga goja, në rrugë intranazale, intramuskulare ose nënlëkurore dhe përbëjnë një metodë të favorshme të shpërndarjes së vaksinave dhe një adjuvant, që mund të përmirësojë shpërndarjen e synuar dhe të zvogëlojë toksicitetin e antigjeneve të përfshira brenda tyre. Sonikimi është një teknikë e besueshme për kapsulimin e përbërjeve aktive në formulime liposomale. Lexoni këtu më shumë rreth formulimit të liposomeve me ultratinguj!
Për shembull, për të formuluar një vaksinë veterinare kundër sëmundjes së Newcastle, Zhao et al. (2011) përgatitën vezikula të vogla njëlamelare (SUV) prej fosfatidilkoline/kolesteroli me anë të sonikimit. Vaksina e kapsuluar me ultratinguj shfaqi një përgjigje imunitare të përforcuar, titra më të lartë të antitrupave IgG dhe IgM, si dhe proliferim të qelizave T dhe qelizave B.

Degazimi i suspensioneve farmaceutike

Gjatë prodhimit të vaksinave dhe produkteve farmaceutike dhe para paketimit, vaksinat dhe lëngjet si suspensionet, tretësirat, emulsionet dhe formulimet përfundimtare duhet të degazohen. Gjatë fazës së degazimit / çajrimit, largohen flluskat e gazit (p.sh. oksigjenit, dioksidit të karbonit) të bllokuara në lëng. Valët ultrasonike nxisin bashkimin e flluskave të gazit të bllokuara në lëngje. Flluskat e bashkuara kanë forcë më të madhe ngritëse dhe ngjiten në sipërfaqen e lëngut. Largimi i flluskave të gazit mund të përmirësohet kur në enën e sonikimit zbatohet një vakum i lehtë. Degazimi i asistuar me ultratinguj është një teknikë e lehtë dhe e shpejtë për çajrimin e suspensioneve ujore.

Rritja e intensifikuar e qelizave

Agjitimi me ultratinguj gjatë inokulimit (procesi i futjes së mikroorganizmave në një mjedis kultivimi) mund të shtojë rritjen e kulturave qelizore. Intensiteti i sonikimit, temperatura dhe koha e qëndrimit në bioreaktorët me ultratinguj Hielscher mund të rregullohen me saktësi sipas llojit të qelizave dhe kërkesave të tyre.
Për shembull, sonikimi i butë mund të zbatohet për të shtuar marrjen e glukozës nga qelizat dhe për të nxitur kështu rritjen e kulturave dhe suspensioneve qelizore. Dihet se ultratingujt rrisin përshkueshmërinë qelizore, e cila, nga ana tjetër, mund të përmirësojë shkëmbimin e lëndëve ushqyese / mbetjeve, duke çuar kështu në shtimin e prodhimit të vaksinave. Në këtë mënyrë, koha e prodhimit të vaksinave mund të shkurtohet dhe/ose rendimenti i proteinave të përdorura si vaksina mund të rritet.

Reaktorë farmaceutikë Hielscher Ultrasonics

Hielscher Ultrasonics është e specializuar në prodhimin e sistemeve ultrasonike me fuqi të lartë dhe të sonobioreaktorëve për përdorim në kërkim dhe zhvillim dhe në prodhimin industrial të produkteve farmaceutike (p.sh. vaksinave, API-ve).
Sonikimi mund të zbatohet në enë të hapura, reaktorë të mbyllur dhe reaktorë me rrjedhje të vazhdueshme. Të gjitha pjesët e sistemeve ultrasonike që bien në kontakt me mjedisin e lëngshëm janë prej çeliku inox, titani ose qelqi. Pjesët që mund të sterilizohen në autoklavë dhe rakorderitë sanitare sigurojnë prodhimin e produkteve të cilësisë farmaceutike .
Softueri inteligjent regjistron automatikisht parametrat e procesit të sonikimit në kartën e integruar të memories SD. Kontrolli i saktë i të gjithë parametrave të sonikimit siguron riprodhueshmërinë dhe besueshmërinë e rezultatit të procesit.

Standardizimi i prodhimit.
Procesorët ultrasonikë industrialë të Hielscher Ultrasonics janë shumë të besueshëm dhe mund të kontrollohen me saktësi. Të gjitha pajisjet ultrasonike industriale mund të rregullohen për të ofruar të gjithë diapazonin nga amplitudat më të ulëta deri tek ato shumë të larta. Amplituda deri në 200µm mund të mbahen lehtësisht dhe vazhdimisht gjatë funksionimit 24/7. Për amplituda edhe më të larta, ofrohen sonotroda ultrasonike të përshtatura sipas kërkesave. Qëndrueshmëria e sonikatorëve Hielscher mundëson funksionimin 24/7 nën ngarkesa të rënda dhe në mjedise me kushte kërkuese.