Gelişmiş Aşı Üretimi için Ultrasonik Çözümler
- Sonikasyon, aşı hazırlamanın çeşitli aşamalarında kullanılır: hücre lizisi için, hücre süspansiyonlarını homojenize etmek, hücre büyümesini uyarmak için, kapsülleme için, adjuvan protein bağlanması için vb.
- Hielscher sonicators, antijen üretimi, kapsülleme ve formülasyonun yanı sıra aşıyı şişelere veya şırıngalara doldurmadan önce gaz giderme adımında kullanılır.
- Hielscher Ultrasonics, ilaç endüstrisinde güvenilir ultrasonik sistemler için uzun süredir deneyimli ortağınızdır. Aşı üretiminin hangi süreç adımlarının üretiminizi iyileştirebileceğini öğrenin!
Aşı Üretimi
Ultrasonikasyon, aşı üretiminin çeşitli aşamalarında faydalı olabilir. Bir aşı üretmek için ilk adım, antijenin kendisini hazırlamaktır. Patojenin türüne bağlı olarak, antijen üretme yöntemi farklılık gösterir: Virüsler ya tavuk yumurtası gibi birincil hücrelerde (örneğin grip için) ya da kültürlenmiş insan hücreleri gibi sürekli hücre hatlarında (örneğin hepatit A için) ürerken, bakteriler biyoreaktörlerde (örneğin Haemophilus influenzae tip b) ürer. Virüslerden veya bakterilerden türetilen rekombinant proteinler, maya, bakteri veya hücre kültürlerinde de yetiştirilebilir. Antijen üretildiğinde, içinde büyüdüğü hücrelerden salınmalıdır.
Bir virüsün, muhtemelen daha fazla saflaştırma gerekmeden etkisiz hale getirilmesi gerekebilir. Rekombinant proteinler, ultrafiltrasyon ve kolon kromatografisini içeren birçok işleme ihtiyaç duyar. Aşı formülasyonuna bağlı olarak, bir adjuvan, stabilize edici ajanlar ve koruyucular eklenir. Adjuvanlar antijenin bağışıklık tepkisini arttırır, stabilizatörler ve koruyucular raf ömrünü uzatır.
Aşı üretimi sırasında, sonikasyon çeşitli aşamalarda uygulanabilir. Isıl olmayan bir işleme yöntemi olarak, değerli malzemenin ısıyla bozulması önlenir. Ultrasonun aşı üretimini iyileştirdiği en yaygın uygulamaları aşağıda bulabilirsiniz:
Antijenlerin Dağılımı
Hücre fragmanı veya protein antijenleri gibi antijenler, stabil bir aşı formülasyonu elde etmek için bir süspansiyon, polimer veya lipozomal kapsülleme içine homojen bir şekilde dağıtılmalıdır. Sonikasyonun farmasötik ürünlerin imalatında ince dispersiyonlar hazırladığı uzun süreli kanıtlanmıştır ve bu nedenle modern aşı üretiminde yerleşik bir tekniktir.
Çok küçük primer partiküllerden oluşan alüminyum bazlı adjuvanlar, aşı formülasyonlarında kolayca işlevsel bir birim halinde toplanabilen, yaygın olarak kullanılan bir adjuvan türüdür. Adjuvanları antijenlerle birleştirmek için, alüminyum içeren aşı boyunca tek tip bir antijen dağılımı gereklidir. Ultrasonik dispersiyon, antijenlerin ve adjuvanların (örneğin Alhidrojel™) homojen dispersiyonlarını hazırlar.
Hücre Lizisi & ekstraksiyon
Mikroorganizmalardan üretilen antijenlerin mikrobiyal hücreden salınması gerekir. Sonikasyon, hücre lizisi ve ekstraksiyonu için kanıtlanmış bir teknolojidir. Sonikasyon parametrelerinin ayarlanmasıyla, hücreler delinebilir veya bozulabilir, böylece hedeflenen antijenler kullanılabilir hale gelir ve izole edilebilir.
Patojenlerin İnaktivasyonu
Power ultrason, bakteri ve virüs gibi mikroorganizmaları parçalamak ve öldürmek için uygulanır. Örneğin, E. coli'nin ultrasonik deaktivasyonu ve ardından ışınlamanın, etkili bir kolibasilloz aşısının hazırlanması için en güçlü teknik olduğu gösterilmiştir. [Melamed ve ark. 1991]
Mikrobiyal inaktivasyon için yaygın olarak kullanılan teknikler, yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmaya dayanan ve genellikle fonksiyonel özelliklerin termal olarak indüklenen bozulmasına yol açan termal pastörizasyon ve sterilizasyondur. Sonikasyon ve ısının (termo-sonikasyon) kombine tedavisi sterilizasyon oranını hızlandırabilir; Termal yoğunluk ve süre önemli ölçüde azaldığından, ısıya duyarlı bileşiklerin (örneğin proteinler, antijenler) termal bozunması. Ultrasonik sterilizasyon ve pastörizasyon uygun maliyetli, enerji tasarruflu ve çevre dostudur.
Emülsiyon & Süspansiyon
Aşı formülasyonları su-lipit karışımlarından oluşabilir. Su-lipit formülasyonları birbirine karışmadığından, damlacıkların üstesinden gelinerek ince boyutlu bir emülsiyon hazırlanmalıdır’ yüzey gerilimi veya bir yüzey aktif madde kullanarak. Ultrasonik emülsifikasyon, formüle etmek için iyi bilinen bir tekniktir. nano emülsiyonlar / mini emülsiyonlar, çift emülsiyonlar ve Pickering emülsiyonları. Örneğin, suda çözünmeyen lipopeptitler, sulu bir çözelti içinde 1: 1 (a/a) oranında antijen ile ultrasonik olarak süspanse edilebilir.
Ayrıca, hücre agregatlarını azaltmak ve tek dağılmış hücreyi süspansiyon içinde eşit olarak dağıtmak için sonikasyon uygulanır.
Adjuvanlar ve Koruyucular
Aşılar tipik olarak bağışıklık tepkisini artırmak için kullanılan bir veya daha fazla adjuvan içerir. Ultrasonication ile, adjuvan mikrofiberler çözülür ve homojen bir şekilde dağılır, böylece yüzeydeki protein bağlanması iyileştirilir. Emülsiyon bazlı adjuvan sistemler, aşı geliştirme ve formülasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür emülsiyon bazlı adjuvan sistemler, su içinde yağ (o/w), yağda su (w/o), su içinde su (w/o/w) veya protein stabilize edilmiş emülsiyonlar gibi çeşitli emülsiyon türleri kullanılarak formüle edilebilir.
Ayrıca, bakteri veya mantarlarla aşı kontaminasyonunu önlemek için koruyucular eklenir. Koruyucular, aşı üretiminin çeşitli aşamalarında kullanılabilir.
Ultrasonik homojenizatörlerin kullanımı, daha eşit ve ince bir karıştırma ve dağılmayı teşvik eder ve bu nedenle daha verimli bir aşı üretimi için güvenilir bir araçtır.
Formülasyon & Lipozomal Kapsülleme
Lipozom kapsüllü aşılar oral, intranazal, intramüsküler, subkütan olarak uygulanabilir ve hedefe yönelik uygulamayı iyileştirebilen ve sıkışan antijenlerin toksisitesini azaltabilen avantajlı bir aşı verme yöntemi ve adjuvanıdır. Sonikasyon, aktif bileşikleri lipozomal formülasyonlara kapsüllemek için güvenilir bir tekniktir. Lipozomların ultrasonik formülasyonu hakkında daha fazla bilgi edinin!
Dor örneğin, Newcastle hastalığına karşı bir veteriner aşısı formüle etmek için, Zhao ve ark. (2011) sonikasyon altında bir fosfatidilkolin / kolesterol küçük unilammeler veziküller (SUV) hazırladı. Ultrasonik olarak kapsüllenmiş aşı, gelişmiş bir bağışıklık tepkisi, daha yüksek IgG ve IgM antikor titrelerinin yanı sıra T hücresi ve B hücresi proliferasyonu gösterdi.
Farmasötik Süspansiyonların Gazdan Arındırılması
Aşı ve farmasötik üretimi sırasında ve paketlemeden önce, aşılar ve süspansiyonlar, çözeltiler, emülsiyonlar ve nihai formülasyonlar gibi sıvıların gazından arındırılmalıdır. Deagassing / de-cooling adımı sırasında, sıvı içinde sıkışan gaz kabarcıkları (örn. oksijen, karbondioksit uzaklaştırılır. Ultrasonik dalgalar, sıvılarda sıkışmış gaz kabarcıklarının birleşmesini teşvik eder. Birleşmiş kabarcıklar daha yüksek bir kaldırma kuvvetine sahiptir ve sıvı yüzeyine yükselir. Sonikasyon kabına hafif bir vakum uygulandığında gaz kabarcıklarının uzaklaştırılması arttırılabilir. Ultrasonik destekli gaz giderme, sulu süspansiyonların kolay ve hızlı bir hava giderme tekniğidir.
Yoğunlaştırılmış Hücre Büyümesi
Aşılama sırasında ultrasonik ajitasyon (mikroorganizmaları bir kültür ortamına sokma işlemi) hücre kültürlerinin büyümesini artırabilir. Hielscher ultrasonik biyoreaktörlerde sonikasyon, sıcaklık ve alıkonma süresinin yoğunluğu, hücre tipi ve gereksinimleri ile ilgili olarak tam olarak düzenlenebilir.
Örneğin, hücrelerin glikoz alımını arttırmak ve böylece hücre kültürlerinin ve süspansiyonlarının büyümesini teşvik etmek için hafif sonikasyon uygulanabilir. Ultrasonun hücre geçirgenliğini arttırdığı bilinmektedir, bu da besin / atık alışverişini artırabilir ve böylece aşı üretiminin artmasına yol açabilir. Böylece aşı üretim süresi kısaltılabilir ve/veya aşı olarak kullanılan proteinlerin verimi arttırılabilir.
Hielscher Ultrasonik İlaç Reaktörleri
Hielscher Ultrasonics, R'de uygulama için yüksek güçlü ultrasonik sistemler ve sono-biyoreaktörlerin üretiminde uzmanlaşmıştır&D ve farmasötiklerin endüstriyel üretimi (örn. aşılar, Apı 'leri).
Sonikasyon açık kaplara, kapalı reaktörlere ve sürekli akış reaktörlerine uygulanabilir. Ultrasonik sistemlerin sıvı ortam ile temas eden tüm parçaları paslanmaz çelik, titanyum veya camdan yapılır. Otoklavlanabilir parçalar ve sıhhi tesisat armatürleri, aşağıdakilerin üretimini sağlar: ilaç sınıfı Ürünler.
Akıllı yazılım, sonikasyon işleminin parametrelerini otomatik olarak entegre SD hafıza kartına kaydeder. Tüm sonikasyon parametrelerinin hassas kontrolü, işlem sonucunun tekrarlanabilirliğini ve güvenilirliğini sağlar.
Üretimin Standardizasyonu.
Hielscher Ultrasonik endüstriyel ultrasonik işlemciler son derece güvenilirdir ve hassas bir şekilde kontrol edilebilir. Tüm endüstriyel ultrasonicators, düşük genliklerden çok yüksek genliklere kadar tam aralığı sunmak için ayarlanabilir. 200μm'ye kadar genlikler, 7/24 çalışmada kolayca sürekli olarak çalıştırılabilir. Daha da yüksek genlikler için, özelleştirilmiş ultrasonik sonotrodlar mevcuttur. Hielscher sonicators sağlamlığı, ağır hizmet koşullarında ve zorlu ortamlarda 7/24 çalışmaya izin verir.
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Literatür / Referanslar
- Dereje Damte, Seung-Jin Lee, Biruk Tesfaye Birhanu, Joo-Won Suh, and Seung-Chun Park (2015): Sonicated Protein Fractions of Mycoplasma hyopneumoniae Induce Inflammatory Responses and Differential Gene Expression in a Murine Alveolar Macrophage Cell Line. J. Microbiol. Biotechnol. (2015), 25(12), 2153–2159.
- Christopher B. Fox, Ryan M. Kramer, Lucien Barnes V, Quinton M. Dowling, Thomas S. Vedvick (2013): Working together: interactions between vaccine antigens and adjuvants. Therapeutic Advances in Vaccines. 2013 May; 1(1): 7–20.
- J. Robin Harris, Andrei Soliakova, Richard J. Lewis, Frank Depoix, Allan Watkinson, Jeremy H. Lakeya (2012): Alhydrogel® adjuvant, ultrasonic dispersion and protein binding: a TEM and analytical study. Micron Volume 43, Issues 2–3, February 2012, 192-200.
- Doron Melamed, Gabriel Leitner, E. Dan Heller (1991): A Vaccine against Avian Colibacillosis Based on Ultrasonic Inactivation of Escherichia coli. Avian Diseases Vol. 35, No. 1 (Jan. – Mar., 1991), 17-22.
- Zhao X., Fan Y., Wang D., Hu Y., Guo L., Ruan S., et al. (2011): Immunological adjuvant efficacy of glycyrrhetinic acid liposome against Newcastle disease vaccine. Vaccine 29: 9611–9617
Bilmeye Değer Gerçekler
Güç Ultrasonunun Çalışma Prensibi: Akustik Kavitasyon
Power ultrason ve akustik kavitasyon, çok yönlü ve etkili mekanizmaları nedeniyle ilaç geliştirme ve üretiminde önemli roller oynamaktadır.
Ultrason destekli süreçler doğası gereği sürdürülebilir ve çevre dostudur. Ultrason, daha yüksek reaksiyon hızları, daha yüksek verim ve daha az enerji tüketimi sağlayarak proses yoğunlaştırmasına ve kaynak verimliliğine katkıda bulunur. Ayrıca, ultrason hafif koşullar altında (örn. oda sıcaklığı ve atmosferik basınç) çalışabilir, bu da sert kimyasallara ve enerji yoğun ısıtma veya soğutma sistemlerine olan ihtiyacı en aza indirir. Bu, daha güvenli, daha temiz ve daha sürdürülebilir farmasötik üretim uygulamalarını teşvik eden yeşil kimya ilkeleriyle uyumludur.
Güç ultrasonu ve akustik kavitasyonun çalışma prensibi, gelişmiş kütle transferi, partikül boyutunun küçültülmesi, gaz giderme ve hava giderme, ekstraksiyon ve saflaştırma verimliliği ve proses yoğunlaştırma dahil olmak üzere farmasötik geliştirme ve üretim için çok sayıda avantaj sunar. Bu faydaları nedeniyle ultrason teknolojileri, farmasötik bilimin ilerlemesine ve yüksek kaliteli, yenilikçi ilaç ürünlerinin üretilmesine katkıda bulunur.