Ултразвук за производњу вакцина

Ултразвук је доказана метода за уништавање или инактивацију вируса, бактерија и квасаца. Поред тога, соникатори су поуздани за лизу ћелија, нпр. вирусних или бактеријских ћелија, и ослобађање унутарћелијског материјала, нпр. протеина, DNA/RNA, ензима и биоактивних супстанци. Због тога се Hielscher соникатори често користе као поуздана средства за обраду ћелија и вируса током производње вакцина. Након тога, ултразвучна хомогенизација се користи за формулисање наноносача од чврстих липида или липозома, док се ултразвучно дисперговање и деагломерација примењују у различитим корацима производње вакцина ради добијања хомогене суспензије.

Ултразвучна производња вакцина

За припрему вакцина, укључујући инактивисане, атенуисане, протеинске подјединичне или конјуговане вакцине, ћелије се морају инактивисати, лизирати или усмртити. Уз одговарајућу дозу и интензитет соникације, ћелије и микроорганизми могу се обрађивати у складу са циљем процеса.

Примените ултразвучне таласе да:

• разорите и лизирате ћелије
• инактивишете вирусне и бактеријске ћелије
• ослободите унутарћелијски материјал, нпр. протеине, антигене
• стимулишете активност бактерија
• припремите наноносаче лекова
• активирате/ инактивишете ензиме
• припремите наноемулзије и двоструке емулзије

Додатне примене соникатора у производњи вакцина

У производњи вакцина, Hielscher соникатори имају кључну улогу у различитим фазама, укључујући производњу антигена, инкапсулацију, формулисање и неопходан корак дегазације пре пуњења вакцина у бочице или шприцеве.
 
Дисперговање антигена:
Да би се постигла стабилна формулација вакцине, неопходно је да антигени, као што су фрагменти ћелија или протеински антигени, буду равномерно дисперговани у суспензијама, полимерима или липозомским инкапсулатима. Соникација је доказана и дуго примењивана техника у производњи фармацеутских производа, чија је ефикасност у припреми финих дисперзија потврђена, што је чини утврђеним поступком у савременој производњи вакцина.
 
Адјуванси:
Мешање и хомогенизација адјуванса у формулацијама вакцина поуздано и ефикасно се постижу соникацијом. Једна уобичајена врста адјуванса који се користе у формулацијама вакцина јесу адјуванси на бази алуминијума, састављени од сићушних примарних честица које се лако могу агрегирати у функционалну целину. За успешно интегрисање са антигенима неопходна је равномерна расподела антигена у целокупној вакцини која садржи алуминијум. Ултразвучно дисперговање служи тој сврси омогућавајући припрему хомогених дисперзија антигена и адјуванса, као што је Alhydrogel™.
 
Инактивација патогена:
Поред тога, ултразвук велике снаге налази примену у инактивацији патогена као што су бактерије и вируси. Када је реч о припреми ефикасне вакцине против колибацилозе, доказано је да је ултразвучна деактивација E. coli, праћена зрачењем, најделотворнија техника.
 
Инактивација микроорганизама и стабилизација:
Инактивација микроорганизама конвенционално се постиже термичком пастеризацијом и стерилизацијом, које подразумевају продужено излагање високим температурама, што често доводи до погоршања функционалних својстава услед дејства топлоте. Међутим, комбинација соникације и топлоте, позната као термосоникација, омогућава бржу стерилизацију уз знатно смањен интензитет и трајање термичке обраде. То је посебно повољно за очување једињења осетљивих на топлоту, као што су протеини и антигени. Процес ултразвучне стерилизације и пастеризације није само економичан већ и штеди енергију и еколошки је прихватљив.
 
Липозоми и наноносачи:
Hielscher соникатори се користе за формулисање лекова и вакцина у липозомима и наноструктурисаним носачима лекова, као што су наночестице чврстих липида. Соникација је ефикасна и поуздана техника за инкапсулацију активних састојака у липозоме и наночестице. Током ултразвучне инкапсулације омогућена је прецизна контрола величине липозома и наноносача, што доводи до доследнијег и уједначенијег система за испоруку лекова. Истовремено, соникатори са сондом омогућавају повећано пуњење леком: механичке силе настале током соникације доприносе побољшању ефикасности инкапсулације лека, обезбеђујући да се већа количина лека угради у носаче. Ултразвучна инкапсулација доноси и побољшану стабилност јер соникација подстиче формирање стабилних липозома и наноносача, који су неопходни за њихову успешну примену у испоруци вакцина.
 

 

Пронађите детаљне информације и научне студије о конкретним применама соникације у области вакцина:

• Ултразвучна решења за побољшану производњу вакцина
• Наноинкапсулисане интраназалне вакцине
• Ултразвучна лиза биоинжењерски модификованих ћелија
• Инкапсулација лекова у липидне наночестице
• Ултразвучна обрада наночестица за фармацеутске производе
• Соникатори за лизу E. coli

Ултразвучна припрема вакцина у лабораторијским и индустријским размерама

Hielscher Ultrasonics нуди широк спектар ултразвучних уређаја, од лабораторијских соникатора до потпуно индустријских ултразвучних хомогенизатора за комерцијалну производњу. Покривамо ваше потребе од малих ултразвучних уређаја за ваше истраживачко одељење па све до обраде целокупног тока ваших комерцијално произведених фармацеутских производа.

Поуздани и прилагодљиви потребама ваше примене

Подешавањем параметара ултразвучне обраде могу се прецизно контролисати ефекти соникације. То значи да ниска амплитуда и кратка соникација имају веома благо дејство, док високе амплитуде, повишен притисак и дуже трајање соникације доводе до интензивне обраде.
Hielscher испоручује снажне ултразвучне уређаје који се могу прецизно контролисати у складу са захтевима процеса. Разноврсне сонотроде и додатна опрема употпуњују понуду.

Безбедни и чисти

Hielscher ултразвучни уређаји могу се лако инсталирати у лабораторијама са чистим собама и производним погонима. Кућишта наших уређаја израђена су од антибактеријске пластике или нерђајућег челика. Сви делови који долазе у контакт са обрађиваним медијумом, као што су наше сонотроде и проточне ћелије, израђени су од титанијума или нерђајућег челика и могу се стерилисати у аутоклаву.
Hielscher Ultrasonics нуди разноврстан асортиман стандардних соникатора са сондом и додатне опреме, као и опрему израђену по мери.

Предности

прецизно прилагођавање процесу

чиста и хигијенска обрада

висока репродуктивност

линеарно повећање размере процеса

једноставан и безбедан рад

поуздана и робусна опрема

висока ефикасност

 

Видео приказује систем за ултразвучну припрему узорака UIP400MTP, који омогућава поуздану припрему узорака у свим стандардним плочама са више бунарчића применом ултразвука високог интензитета. Типичне примене уређаја UIP400MTP обухватају лизу ћелија, фрагментацију ДНК, РНК и хроматина, као и екстракцију протеина.

 

---

Литература/Референце

• 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.