Aşı Üretiminde Ultrasonik Teknoloji

Ultrasonik teknoloji, virüsleri, bakterileri ve mayaları yok etmek veya inaktive etmek için kanıtlanmış bir yöntemdir. Ayrıca sonikatörler, örneğin viral veya bakteriyel hücrelerin lizisi ve proteinler, DNA/RNA, enzimler ve biyoaktif maddeler gibi hücre içi maddelerin açığa çıkarılması için güvenilir araçlardır. Bu nedenle Hielscher sonikatörleri, aşı üretimi sırasında güvenilir hücre ve virüs işleme teknikleri olarak sıklıkla kullanılır. Ardından katı lipit nanotaşıyıcıları veya lipozomları formüle etmek için ultrasonik homojenizasyon kullanılırken, homojen bir süspansiyon elde etmek için aşı üretiminin çeşitli aşamalarında ultrasonik dispersiyon ve deaglomerasyon uygulanır.

Ultrasonik Aşı Üretimi

İnaktive, atenüe, protein alt birim veya konjuge aşılar dahil olmak üzere aşıların hazırlanması için hücrelerin inaktive edilmesi, lize edilmesi veya öldürülmesi gerekir. Uygun sonikasyon dozu ve yoğunluğu ile hücreler ve mikroorganizmalar, prosesin amacına uygun olarak işlenebilir.

Aşağıdaki amaçlar için ultrasonik dalgalar uygulayın:

• hücreleri parçalamak ve lize etmek
• viral ve bakteriyel hücreleri inaktive etmek
• proteinler, antijenler gibi hücre içi materyalleri açığa çıkarmak
• bakteriyel aktiviteyi uyarmak
• nano ilaç taşıyıcıları hazırlamak
• enzimleri aktive etmek/ inaktive etmek
• nanoemülsiyonlar ve çift emülsiyonlar hazırlamak

Aşı Üretiminde Sonikatörlerin Diğer Uygulamaları

Aşı üretiminde Hielscher sonikatörleri; antijen üretimi, enkapsülasyon, formülasyon ve aşıların flakonlara veya şırıngalara doldurulmasından önceki zorunlu gaz giderme adımı dahil olmak üzere çeşitli aşamalarda kritik bir rol oynar.
 
Antijen Dispersiyonu:
Stabil bir aşı formülasyonu elde etmek için hücre parçaları veya protein antijenleri gibi antijenlerin süspansiyonlara, polimerlere veya lipozomal enkapsülasyonlara eşit biçimde dağıtılması zorunludur. Sonikasyon, farmasötik ürünlerin üretiminde uzun süredir kullanılan ve kanıtlanmış bir tekniktir; ince dispersiyonların hazırlanmasındaki etkinliği, onu modern aşı üretiminde yerleşik bir araç haline getirmiştir.
 
Adjuvanlar:
Adjuvanların aşı formülasyonlarına karıştırılması ve bu formülasyonlarda homojenleştirilmesi, sonikasyonla güvenilir ve verimli bir şekilde gerçekleştirilir. Aşı formülasyonlarında yaygın olarak kullanılan adjuvan türlerinden biri, işlevsel bir birim oluşturmak üzere kolayca agregasyon gösterebilen çok küçük birincil parçacıklardan oluşan alüminyum bazlı adjuvanlardır. Antijenlerle başarılı bir entegrasyon için antijenlerin alüminyum içeren aşının tamamına eşit biçimde dağılması gerekir. Ultrasonik dispersiyon, antijenlerin ve Alhydrogel™ gibi adjuvanların homojen dispersiyonlarını hazırlayarak bu amaca hizmet eder.
 
Patojen İnaktivasyonu:
Ayrıca, yüksek güçlü ultrason bakteriler ve virüsler gibi patojenlerin inaktivasyonunda kullanılır. Etkili bir kolibasilloz aşısı hazırlanması söz konusu olduğunda, E. coli’nin ultrasonik deaktivasyonunun ardından ışınlama uygulanmasının en etkili teknik olduğu kanıtlanmıştır.
 
Mikrobiyal İnaktivasyon ve Stabilizasyon:
Geleneksel olarak mikrobiyal inaktivasyon, yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmayı içeren ve çoğu zaman işlevsel özelliklerin ısı kaynaklı bozulmasına yol açan termal pastörizasyon ve sterilizasyonla gerçekleştirilir. Ancak termo-sonikasyon olarak bilinen sonikasyon ve ısı kombinasyonu, ısıl yoğunluk ve süreyi önemli ölçüde azaltarak daha hızlı sterilizasyon sağlar. Bu, proteinler ve antijenler gibi ısıya duyarlı bileşiklerin korunması açısından özellikle avantajlıdır. Ultrasonik sterilizasyon ve pastörizasyon prosesi yalnızca maliyet açısından verimli olmakla kalmaz, aynı zamanda enerji tasarrufu sağlar ve çevre dostudur.
 
Lipozomlar ve Nanotaşıyıcılar:
Hielscher sonikatörleri, ilaçları ve aşıları lipozomlar ve katı lipit nanoparçacıkları gibi nanoyapılı ilaç taşıyıcıları içinde formüle etmek için kullanılır. Sonikasyon, etkin maddeleri lipozomlar ve nanoparçacıklar içine enkapsüle etmek için etkili ve güvenilir bir tekniktir. Ultrasonik enkapsülasyon sırasında lipozomların ve nanotaşıyıcıların boyutu hassas biçimde kontrol edilebilir; bu da daha tutarlı ve homojen bir ilaç taşıma sistemi sağlar. Aynı zamanda prob tipi sonikatörler, ilaç yüklemesinin artırılmasına olanak tanır: Sonikasyon sırasında oluşan mekanik kuvvetler, ilaç enkapsülasyon verimliliğinin iyileştirilmesine yardımcı olarak taşıyıcılara daha fazla miktarda ilacın dahil edilmesini sağlar. Ultrasonik enkapsülasyon ayrıca stabiliteyi de artırır; çünkü sonikasyon, aşıların taşınmasında başarılı bir şekilde kullanılmaları için gerekli olan stabil lipozomların ve nanotaşıyıcıların oluşumunu destekler.
 

 

Belirli sonikasyon destekli aşı uygulamaları hakkında ayrıntılı bilgilere ve bilimsel çalışmalara ulaşın:

• Geliştirilmiş Aşı Üretimi için Ultrasonik Çözümler
• Nanoenkapsüle İntranazal Aşılar
• Biyomühendislikle Geliştirilmiş Hücrelerin Ultrasonik Lizisi
• Lipit Nanoparçacıkları İçine İlaç Enkapsülasyonu
• Farmasötik Ürünler için Nanoparçacıkların Ultrasonik İşlenmesi
• E. coli Lizisi için Sonikatörler

Laboratuvar ve Endüstriyel Ölçekte Ultrasonik Aşı Hazırlama

Hielscher Ultrasonics, laboratuvar ölçekli sonikatörlerden ticari üretim için tamamen endüstriyel sınıf ultrasonik homojenizatörlere kadar geniş bir ultrasonik cihaz yelpazesi sunar. Araştırma bölümünüz için küçük sonikatörlerden ticari olarak ürettiğiniz farmasötik ürünlerin tüm akışının işlenmesine kadar ihtiyaçlarınızı karşılıyoruz.

Güvenilir ve Uygulama İhtiyaçlarınıza Göre Ayarlanabilir

Ultrasonik işleme parametreleri ayarlanarak sonikasyonun etkileri hassas biçimde kontrol edilebilir. Bu, düşük genliğin ve kısa süreli sonikasyonun çok hafif etkiler oluşturduğu, yüksek genliklerin, artırılmış basıncın ve daha uzun sonikasyon süresinin ise yoğun bir işleme sağladığı anlamına gelir.
Hielscher, proses gereksinimlerine göre hassas biçimde kontrol edilebilen güçlü ultrasonik cihazlar sağlar. Çeşitli sonotrotlar ve aksesuarlar, sunulan ürün yelpazesini tamamlar.

Güvenli ve Temiz

Hielscher sonikatörleri, temiz oda laboratuvarlarına ve üretim tesislerine kolayca kurulabilir. Cihazlarımızın gövdeleri antibakteriyel plastikten veya paslanmaz çelikten üretilir. Sonotrotlarımız ve akış hücrelerimiz gibi sıvıyla temas eden tüm parçalar titanyumdan veya paslanmaz çelikten üretilir ve otoklavda sterilize edilebilir.
Hielscher Ultrasonics, geniş bir standart prob tipi sonikatör ve aksesuar yelpazesinin yanı sıra özel olarak uyarlanmış ekipmanlar da sunar.

Avantajlar

prosese göre hassas biçimde ayarlanabilir

temiz ve hijyenik işleme

yüksek tekrarlanabilirlik

doğrusal ölçek büyütme

kolay ve güvenli kullanım

güvenilir ve sağlam ekipman

yüksek verimlilik

 

Bu videoda, tüm standart çok kuyucuklu plakalarda yüksek yoğunluklu ultrason kullanarak güvenilir numune hazırlamaya olanak tanıyan UIP400MTP ultrasonik numune hazırlama sistemi gösterilmektedir. UIP400MTP'nin tipik uygulamaları arasında hücre lizisi, DNA, RNA ve kromatinin parçalanması ile protein ekstraksiyonu yer alır.

 

---

Literatür/Kaynaklar

• 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.