เทคโนโลยีอัลตราโซนิกสำหรับการผลิตวัคซีน

การใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถทำลายหรือทำให้ไวรัส แบคทีเรีย และยีสต์หมดฤทธิ์ได้ นอกจากนี้ เครื่องอัลตราโซนิกยังเชื่อถือได้สำหรับการสลายเซลล์ เช่น เซลล์ไวรัสหรือเซลล์แบคทีเรีย และการปลดปล่อยสารภายในเซลล์ เช่น โปรตีน DNA/RNA เอนไซม์ และสารออกฤทธิ์ทางชีวภาพ ดังนั้น จึงมีการใช้เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher บ่อยครั้งเป็นเทคนิคที่เชื่อถือได้ในการจัดการเซลล์และไวรัสระหว่างการผลิตวัคซีน จากนั้นจึงใช้การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันด้วยคลื่นอัลตราโซนิกเพื่อเตรียมสูตรตัวพาระดับนาโนจากไขมันแข็งหรือลิโพโซม ขณะที่ใช้การกระจายตัวและการสลายกลุ่มอนุภาคที่เกาะรวมกันด้วยคลื่นอัลตราโซนิกในขั้นตอนต่าง ๆ ระหว่างการผลิตวัคซีน เพื่อให้ได้สารแขวนลอยที่เป็นเนื้อเดียวกัน

การผลิตวัคซีนด้วยคลื่นอัลตราโซนิก

ในการเตรียมวัคซีน ซึ่งรวมถึงวัคซีนเชื้อตาย วัคซีนเชื้อเป็นอ่อนฤทธิ์ วัคซีนหน่วยย่อยโปรตีน หรือวัคซีนคอนจูเกต จำเป็นต้องทำให้เซลล์หมดฤทธิ์ สลายเซลล์ หรือฆ่าเซลล์ เมื่อใช้ปริมาณและความเข้มของการให้คลื่นอัลตราโซนิกที่เหมาะสม จะสามารถจัดการเซลล์และจุลินทรีย์ให้สอดคล้องกับเป้าหมายของกระบวนการได้

ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเพื่อ:

• ทำให้เซลล์แตกและสลายเซลล์
• ทำให้เซลล์ไวรัสและเซลล์แบคทีเรียหมดฤทธิ์
• ปลดปล่อยสารภายในเซลล์ เช่น โปรตีนและแอนติเจน
• กระตุ้นกิจกรรมของแบคทีเรีย
• เตรียมตัวพายาระดับนาโน
• กระตุ้น/ ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์
• เตรียมนาโนอิมัลชันและอิมัลชันซ้อน

การประยุกต์ใช้เครื่องอัลตราโซนิกเพิ่มเติมในการผลิตวัคซีน

ในการผลิตวัคซีน เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher มีบทบาทสำคัญในหลายขั้นตอน ซึ่งรวมถึงการผลิตแอนติเจน การห่อหุ้ม การเตรียมสูตร และขั้นตอนการไล่ก๊าซที่จำเป็นก่อนบรรจุวัคซีนลงในขวดไวแอลหรือกระบอกฉีดยา
 
การกระจายตัวของแอนติเจน:
เพื่อให้ได้สูตรวัคซีนที่มีความคงตัว จำเป็นอย่างยิ่งที่แอนติเจน เช่น ชิ้นส่วนเซลล์หรือแอนติเจนชนิดโปรตีน จะต้องกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอในสารแขวนลอย พอลิเมอร์ หรือระบบห่อหุ้มด้วยลิโพโซม การให้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่ได้รับการพิสูจน์และใช้มาอย่างยาวนานในการผลิตผลิตภัณฑ์เภสัชกรรม โดยแสดงให้เห็นถึงประสิทธิผลในการเตรียมระบบกระจายตัวที่ละเอียด จึงเป็นเครื่องมือที่ได้รับการยอมรับในการผลิตวัคซีนสมัยใหม่
 
สารเสริมฤทธิ์:
การให้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยผสมและทำให้สารเสริมฤทธิ์เป็นเนื้อเดียวกันในสูตรวัคซีนได้อย่างน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพ สารเสริมฤทธิ์ชนิดหนึ่งที่ใช้กันทั่วไปในสูตรวัคซีนคือสารเสริมฤทธิ์ที่มีอะลูมิเนียมเป็นองค์ประกอบ ซึ่งประกอบด้วยอนุภาคปฐมภูมิขนาดเล็กมากที่สามารถรวมตัวกันเป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ได้อย่างง่ายดาย เพื่อให้ผสานเข้ากับแอนติเจนได้สำเร็จ จำเป็นต้องให้แอนติเจนกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอทั่ววัคซีนที่มีอะลูมิเนียม การกระจายตัวด้วยคลื่นอัลตราโซนิกตอบโจทย์นี้โดยเตรียมระบบกระจายตัวที่เป็นเนื้อเดียวกันของแอนติเจนและสารเสริมฤทธิ์ เช่น Alhydrogel™
 
การทำให้เชื้อก่อโรคหมดฤทธิ์:
นอกจากนี้ คลื่นอัลตราโซนิกกำลังสูงยังนำมาใช้ในการทำให้เชื้อก่อโรค เช่น แบคทีเรียและไวรัส หมดฤทธิ์ สำหรับการเตรียมวัคซีนป้องกันโรคโคลิแบซิลโลซิสที่มีประสิทธิผล การทำให้ E. coli หมดฤทธิ์ด้วยคลื่นอัลตราโซนิก ตามด้วยการฉายรังสี ได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิผลสูงที่สุด
 
การทำให้จุลินทรีย์หมดฤทธิ์และการเพิ่มความคงตัว:
ตามวิธีดั้งเดิม การทำให้จุลินทรีย์หมดฤทธิ์ทำได้ด้วยการพาสเจอไรซ์และการทำให้ปราศจากเชื้อด้วยความร้อน ซึ่งต้องสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน และมักส่งผลให้คุณสมบัติเชิงหน้าที่เสื่อมลงเนื่องจากความร้อน อย่างไรก็ตาม การใช้คลื่นอัลตราโซนิกร่วมกับความร้อน ซึ่งเรียกว่าเทอร์โมโซนิเคชัน ช่วยให้การทำให้ปราศจากเชื้อเกิดขึ้นในอัตราที่เร็วขึ้น โดยลดความเข้มและระยะเวลาของการให้ความร้อนลงอย่างมีนัยสำคัญ วิธีนี้มีประโยชน์เป็นพิเศษในการรักษาสารประกอบที่ไวต่อความร้อน เช่น โปรตีนและแอนติเจน กระบวนการทำให้ปราศจากเชื้อและการพาสเจอไรซ์ด้วยคลื่นอัลตราโซนิกไม่เพียงคุ้มค่าด้านต้นทุน แต่ยังประหยัดพลังงานและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมด้วย
 
ลิโพโซมและตัวพาระดับนาโน:
เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher ใช้ในการเตรียมสูตรยาและวัคซีนให้อยู่ในลิโพโซมและตัวพายาที่มีโครงสร้างระดับนาโน เช่น อนุภาคนาโนไขมันแข็ง การให้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่มีประสิทธิผลและเชื่อถือได้ในการห่อหุ้มสารออกฤทธิ์ไว้ในลิโพโซมและอนุภาคนาโน ระหว่างการห่อหุ้มด้วยคลื่นอัลตราโซนิก สามารถควบคุมขนาดของลิโพโซมและตัวพาระดับนาโนได้อย่างแม่นยำ ส่งผลให้ระบบนำส่งยามีความคงเส้นคงวาและสม่ำเสมอมากขึ้น ในขณะเดียวกัน เครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบช่วยเพิ่มการบรรจุยา: แรงเชิงกลที่เกิดขึ้นระหว่างการให้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการห่อหุ้มยา ทำให้มั่นใจได้ว่ามียาปริมาณมากขึ้นบรรจุอยู่ในตัวพา การห่อหุ้มด้วยคลื่นอัลตราโซนิกยังช่วยเพิ่มความคงตัว เนื่องจากการให้คลื่นอัลตราโซนิกส่งเสริมการก่อตัวของลิโพโซมและตัวพาระดับนาโนที่มีความคงตัว ซึ่งจำเป็นต่อการนำไปใช้ในการนำส่งวัคซีนให้ประสบความสำเร็จ
 

 

ค้นหาข้อมูลเชิงลึกและการศึกษาทางวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับการประยุกต์ใช้คลื่นอัลตราโซนิกช่วยในงานวัคซีนเฉพาะด้าน:

• โซลูชันอัลตราโซนิกเพื่อปรับปรุงการผลิตวัคซีน
• วัคซีนให้ทางจมูกที่ห่อหุ้มในระดับนาโน
• การสลายเซลล์ที่ผ่านกระบวนการวิศวกรรมชีวภาพด้วยคลื่นอัลตราโซนิก
• การห่อหุ้มยาในอนุภาคนาโนไขมัน
• การจัดการอนุภาคนาโนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกสำหรับผลิตภัณฑ์เภสัชกรรม
• เครื่องอัลตราโซนิกสำหรับการสลายเซลล์ E. coli

การเตรียมวัคซีนด้วยคลื่นอัลตราโซนิกในระดับห้องปฏิบัติการและระดับอุตสาหกรรม

Hielscher Ultrasonics มีอุปกรณ์อัลตราโซนิกให้เลือกหลากหลาย ตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกระดับห้องปฏิบัติการไปจนถึงเครื่องโฮโมจีไนเซอร์อัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรมเต็มรูปแบบสำหรับการผลิตเชิงพาณิชย์ เราตอบสนองความต้องการของคุณตั้งแต่เครื่องอัลตราโซนิกขนาดเล็กสำหรับฝ่ายวิจัย ไปจนถึงการแปรรูปผลิตภัณฑ์เภสัชกรรมที่คุณผลิตเชิงพาณิชย์ตลอดทั้งกระแสการไหล

เชื่อถือได้และปรับให้เหมาะกับความต้องการในการใช้งานของคุณ

การปรับพารามิเตอร์ของกระบวนการอัลตราโซนิกช่วยให้ควบคุมผลของการให้คลื่นอัลตราโซนิกได้อย่างแม่นยำ กล่าวคือ แอมพลิจูดต่ำและการให้คลื่นอัลตราโซนิกในระยะเวลาสั้นให้ผลที่อ่อนโยนมาก ขณะที่แอมพลิจูดสูง ความดันที่เพิ่มขึ้น และระยะเวลาการให้คลื่นอัลตราโซนิกที่นานขึ้น ส่งผลให้การจัดการมีความเข้มข้นสูง
Hielscher จัดหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกกำลังสูงที่สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำตามข้อกำหนดของกระบวนการ พร้อมด้วยโซโนโทรดและอุปกรณ์เสริมหลากหลายชนิดที่ช่วยเติมเต็มผลิตภัณฑ์ที่นำเสนอ

ปลอดภัยและสะอาด

เครื่องอัลตราโซนิกของ Hielscher สามารถติดตั้งในห้องปฏิบัติการคลีนรูมและสถานที่ผลิตได้อย่างง่ายดาย ตัวเรือนของอุปกรณ์ของเราทำจากพลาสติกต้านแบคทีเรียหรือสเตนเลส ชิ้นส่วนทั้งหมดที่สัมผัสของเหลว เช่น โซโนโทรดและเซลล์การไหลของเรา ทำจากไทเทเนียมหรือสเตนเลส และสามารถทำให้ปราศจากเชื้อด้วยหม้อนึ่งความดันได้
Hielscher Ultrasonics มีเครื่องอัลตราโซนิกชนิดโพรบมาตรฐานและอุปกรณ์เสริมหลากหลายชนิด รวมถึงอุปกรณ์ที่ปรับแต่งตามความต้องการ

ข้อดี

ปรับให้เหมาะกับกระบวนการได้อย่างแม่นยำ

กระบวนการที่สะอาดและถูกสุขลักษณะ

ให้ผลซ้ำได้ในระดับสูง

ขยายขนาดการผลิตได้แบบเชิงเส้น

ใช้งานง่ายและปลอดภัย

อุปกรณ์ที่เชื่อถือได้และทนทาน

ประสิทธิภาพสูง

 

วิดีโอนี้แสดงระบบเตรียมตัวอย่างด้วยอัลตราโซนิก UIP400MTP ซึ่งช่วยให้เตรียมตัวอย่างในเพลตหลายหลุมมาตรฐานทุกชนิดได้อย่างเชื่อถือได้ด้วยคลื่นอัลตราโซนิกความเข้มสูง การใช้งานทั่วไปของ UIP400MTP ได้แก่ การสลายเซลล์ การตัดเฉือน DNA, RNA และโครมาติน รวมถึงการสกัดโปรตีน

 

---

เอกสารวิชาการ/เอกสารอ้างอิง

• 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.