Vaksina ishlab chiqarishni yaxshilash uchun ultratovushli yechimlar
- Ultratovush bilan ishlov berish vaksinalarni tayyorlashning turli bosqichlarida qoʻllaniladi: hujayra lizisi, hujayra suspenziyalarini gomogenlashtirish, hujayra oʻsishini ragʻbatlantirish, kapsulalash, adyuvantga oqsil bogʻlanishi va boshqalar uchun.
- Hielscher ultratovush qurilmalari antigen ishlab chiqarish, kapsulalash va formulatsiya tayyorlashda, shuningdek, vaksinani flakonlar yoki shpritslarga toʻldirishdan oldingi gazsizlantirish bosqichida qoʻllaniladi.
- Hielscher Ultrasonics farmatsevtika sanoatida ishonchli ultratovush tizimlari boʻyicha koʻp yillik tajribaga ega hamkoringizdir. Vaksina tayyorlashning qaysi jarayon bosqichlarida ultratovush ishlab chiqarishingizni yaxshilashi mumkinligini bilib oling!
Vaksinalarni ishlab chiqarish
Ultratovush bilan ishlov berish vaksina ishlab chiqarishning turli bosqichlarida foydali boʻlishi mumkin. Vaksina ishlab chiqarishda birinchi bosqich antigenning oʻzini tayyorlashdir. Patogen turiga qarab antigen hosil qilish usuli farqlanadi: viruslar tovuq tuxumlari kabi birlamchi hujayralarda (masalan, gripp uchun) yoki oʻstirilgan inson hujayralari kabi uzluksiz hujayra liniyalarida (masalan, gepatit A uchun) oʻstirilsa, bakteriyalar bioreaktorlarda oʻstiriladi (masalan, Haemophilus influenzae b turi). Viruslar yoki bakteriyalardan olingan rekombinant oqsillar achitqi, bakteriyalar yoki hujayra kulturalarida ham oʻstirilishi mumkin. Antigen ishlab chiqarilgach, uni oʻstirilgan hujayralardan ajratib chiqarish kerak.
Virusni inaktivatsiya qilish talab etilishi mumkin, bunda qoʻshimcha tozalash talab etilmasligi ham mumkin. Rekombinant oqsillar ultrafiltratsiya va kolonkali xromatografiyani oʻz ichiga olgan koʻplab amallarni talab qiladi. Vaksina formulatsiyasiga qarab adyuvant, barqarorlashtiruvchi moddalar va konservantlar qoʻshiladi. Adyuvantlar antigenga qarshi immun javobni kuchaytiradi, stabilizatorlar va konservantlar esa saqlash muddatini uzaytiradi.
Vaksina tayyorlashda ultratovush bilan ishlov berish turli bosqichlarda qoʻllanilishi mumkin. Issiqliksiz ishlov berish usuli sifatida u qimmatli materialning issiqlik taʼsirida parchalanishining oldini oladi. Quyida ultratovush vaksina ishlab chiqarishni yaxshilaydigan eng keng tarqalgan qoʻllanishlar keltirilgan:
Antigenlarni dispersiyalash
Barqaror vaksina formulatsiyasini olish uchun hujayra fragmentlari yoki oqsil antigenlari kabi antigenlarni suspenziya, polimer yoki liposomal kapsulalash muhitida bir jinsli dispersiyalash kerak. Farmatsevtik mahsulotlar ishlab chiqarishda mayda dispersiyalarni tayyorlash uchun ultratovush bilan ishlov berishning samaradorligi uzoq vaqt davomida tasdiqlangan va shu sababli u zamonaviy vaksina ishlab chiqarishda qaror topgan usuldir.
Juda kichik birlamchi zarrachalardan tashkil topgan alyuminiy asosidagi adyuvantlar keng qoʻllaniladigan adyuvant turi boʻlib, vaksina formulatsiyalarida ular osonlik bilan funksional birlikka birlashtirilishi mumkin. Adyuvantlarni antigenlar bilan birlashtirish uchun antigen alyuminiy saqlovchi vaksinaning butun hajmi boʻylab bir tekis taqsimlanishi kerak. Ultratovushli dispersiyalash antigenlar va adyuvantlarning (masalan, Alhydrogel™) bir jinsli dispersiyalarini tayyorlaydi.
Ultratovushli zond va oqim hujayrasi
Hujayra lizisi va ekstraksiya
Mikroorganizmlardan ishlab chiqarilgan antigenlar mikrob hujayrasidan ajratib chiqarilishi kerak. Ultratovush bilan ishlov berish hujayra lizisi va ekstraksiyaning sinalgan texnologiyasidir. Ultratovush bilan ishlov berish parametrlarini sozlash orqali hujayralarda teshiklar hosil qilish yoki ularni parchalash mumkin, shunda maqsadli antigenlar mavjud boʻladi va ularni ajratib olish mumkin.
Ultratovush bilan ishlov berish hujayra kulturasi asosidagi virusli vaksinalar uchun virusni ajratib chiqarishni qanday osonlashtirishini bilib oling!
Patogenlarni inaktivatsiya qilish
Kuchli ultratovush bakteriyalar va viruslar kabi mikroorganizmlarni parchalash va oʻldirish uchun qoʻllaniladi. Masalan, E. coli ni ultratovush yordamida inaktivatsiya qilish va undan keyin nurlantirish samarali kolibakterioz vaksinasini tayyorlash uchun eng kuchli usul ekanligi koʻrsatilgan. [Melamed et al. 1991]
Mikroblarni inaktivatsiya qilishning keng qoʻllaniladigan usullari issiqlik bilan pasterizatsiya va sterilizatsiya boʻlib, ular yuqori haroratning uzoq vaqt taʼsiriga asoslanadi va koʻpincha funksional xususiyatlarning issiqlik taʼsirida yomonlashishiga olib keladi. Ultratovush bilan ishlov berish va issiqlikning birgalikdagi taʼsiri (termoultratovush bilan ishlov berish) sterilizatsiya tezligini oshirishi mumkin; issiqlik taʼsirining intensivligi va davomiyligi sezilarli darajada kamaygani sababli, issiqlikka sezgir birikmalarning (masalan, oqsillar, antigenlar) issiqlik taʼsirida parchalanishi. Ultratovushli sterilizatsiya va pasterizatsiya xarajat jihatidan samarali, energiyani tejovchi va ekologik toza usullardir.
Emulsiyalar va suspenziyalar
Vaksina formulatsiyalari suv va lipid aralashmalaridan iborat boʻlishi mumkin. Suv va lipid formulatsiyalari oʻzaro aralashmasligi sababli tomchilarning sirt tarangligini yengish yoki sirt faol moddadan foydalanish orqali mayda tomchili emulsiya tayyorlash kerak. Ultratovushli emulsiyalash nanoemulsiyalar / miniemulsiyalar, qoʻsh emulsiyalar va Pikering emulsiyalarini tayyorlash uchun keng qaror topgan usuldir. Masalan, suvda erimaydigan lipopeptidlarni suvli eritmada antigen bilan 1:1 (w/w) nisbatda ultratovush yordamida suspenziyalash mumkin.
Bundan tashqari, ultratovush bilan ishlov berish hujayra agregatlarini kamaytirish va alohida dispersiyalangan hujayralarni suspenziyada bir tekis taqsimlash uchun qoʻllaniladi.
MultiSonoReactor MSR-4 farmatsevtik mahsulotlar va vaksinalarni ultratovush yordamida ishlab chiqarish uchun moʻljallangan sanoat oqim liniyasi reaktoridir
Adyuvantlar va konservantlar
Vaksinalar odatda immun javobni kuchaytirish uchun qoʻllaniladigan bir yoki bir nechta adyuvantni saqlaydi. Ultratovush bilan ishlov berish orqali adyuvant mikrotolalarining chigalligi yoziladi va ular bir jinsli dispersiyalanadi, natijada yuzada oqsilning bogʻlanishi yaxshilanadi. Emulsiya asosidagi adyuvant tizimlari vaksinalarni ishlab chiqish va ularning formulatsiyasini tayyorlashda keng qoʻllaniladi. Bunday emulsiya asosidagi adyuvant tizimlarini suvdagi moy (o/w), moydagi suv (w/o), suvdagi moydagi suv (w/o/w) yoki oqsil bilan barqarorlashtirilgan emulsiyalar kabi turli emulsiya turlaridan foydalanib tayyorlash mumkin.
Bundan tashqari, vaksinaning bakteriyalar yoki zamburugʻlar bilan ifloslanishining oldini olish uchun konservantlar qoʻshiladi. Konservantlar vaksina ishlab chiqarishning turli bosqichlarida qoʻllanilishi mumkin.
Ultratovushli gomogenizatorlardan foydalanish yanada bir tekis va mayin aralashtirish hamda dispersiyalashga yordam beradi va shu orqali vaksinalarni yanada samarali ishlab chiqarish uchun ishonchli vosita hisoblanadi.
Formulatsiya tayyorlash va liposomal kapsulalash
Liposomalarga kapsulalangan vaksinalar ogʻiz orqali, burun ichiga, mushak ichiga va teri ostiga yuborilishi mumkin hamda vaksinalarni yetkazishning afzalliklarga ega usuli va adyuvant boʻlib, maqsadli yetkazishni yaxshilashi va kapsulalangan antigenlarning toksikligini kamaytirishi mumkin. Ultratovush bilan ishlov berish faol birikmalarni liposomal formulatsiyalarga kapsulalashning ishonchli usulidir. Liposomalar formulatsiyasini ultratovush yordamida tayyorlash haqida bu yerda batafsil oʻqing!
Masalan, Nyukasl kasalligiga qarshi veterinariya vaksinasini tayyorlash uchun Zhao va boshqalar (2011) ultratovush bilan ishlov berish orqali fosfatidilxolin/xolesterindan iborat kichik bir qatlamli vezikulalarni (SUV) tayyorlagan. Ultratovush yordamida kapsulalangan vaksina kuchaygan immun javobni, yuqoriroq IgG va IgM antitana titrlarini, shuningdek, T-hujayra va B-hujayra proliferatsiyasini koʻrsatgan.
Farmatsevtik suspenziyalarni gazsizlantirish
Vaksina va farmatsevtik mahsulotlar ishlab chiqarishda hamda qadoqlashdan oldin vaksinalar va suspenziyalar, eritmalar, emulsiyalar va yakuniy formulatsiyalar kabi suyuqliklar gazsizlantirilishi kerak. Gazsizlantirish / havosizlantirish bosqichida suyuqlik ichida qolgan gaz pufakchalari (masalan, kislorod, karbonat angidrid) chiqarib tashlanadi. Ultratovush toʻlqinlari suyuqlik ichida qolgan gaz pufakchalarining qoʻshilishiga yordam beradi. Qoʻshilgan pufakchalarning suzib chiqish qobiliyati yuqoriroq boʻlib, ular suyuqlik yuzasiga koʻtariladi. Ultratovush bilan ishlov berish idishida yengil vakuum qoʻllanilganda gaz pufakchalarini chiqarib tashlashni kuchaytirish mumkin. Ultratovush yordamida gazsizlantirish suvli suspenziyalarni havosizlantirishning oson va tezkor usulidir.
Hujayra oʻsishini kuchaytirish
Inokulyatsiya (mikroorganizmlarni kultura muhitiga kiritish jarayoni) vaqtida ultratovushli aralashtirish hujayra kulturalarining oʻsishini oshirishi mumkin. Hielscher ultratovushli bioreaktorlarida ultratovush bilan ishlov berish intensivligi, harorat va ushlab turish vaqtini hujayra turi hamda uning talablariga muvofiq aniq boshqarish mumkin.
Masalan, hujayralarning glyukozani oʻzlashtirishini oshirish va shu orqali hujayra kulturalari hamda suspenziyalarining oʻsishiga yordam berish uchun yengil ultratovush bilan ishlov berish qoʻllanilishi mumkin. Ultratovush hujayra oʻtkazuvchanligini oshirishi maʼlum; bu esa, oʻz navbatida, oziq moddalar / chiqindi moddalar almashinuvini yaxshilashi va shu orqali vaksina ishlab chiqarishni oshirishi mumkin. Natijada vaksina ishlab chiqarish vaqti qisqarishi va/yoki vaksina sifatida ishlatiladigan oqsillarning chiqishi oshishi mumkin.
Hielscher Ultrasonics farmatsevtik reaktorlari
Hielscher Ultrasonics ilmiy tadqiqot va ishlanmalar hamda farmatsevtik mahsulotlarni sanoat miqyosida ishlab chiqarishda qoʻllash uchun yuqori quvvatli ultratovush tizimlari va ultratovushli bioreaktorlar ishlab chiqarishga ixtisoslashgan (masalan, vaksinalar, faol farmatsevtik ingredientlar).
Ultratovush bilan ishlov berish ochiq idishlar, yopiq reaktorlar va uzluksiz oqimli reaktorlarda qoʻllanilishi mumkin. Ultratovush tizimlarining suyuq muhit bilan tegishadigan barcha qismlari zanglamaydigan poʻlat, titan yoki shishadan tayyorlanadi. Avtoklavda sterilizatsiya qilinadigan qismlar va sanitariya talablariga mos armaturalar farmatsevtik sifat talablariga mos mahsulotlar ishlab chiqarishni taʼminlaydi.
Aqlli dasturiy taʼminot ultratovush bilan ishlov berish jarayonining parametrlarini oʻrnatilgan SD xotira kartasiga avtomatik ravishda yozib boradi. Ultratovush bilan ishlov berishning barcha parametrlarini aniq boshqarish jarayon natijasining takrorlanuvchanligi va ishonchliligini taʼminlaydi.
Ishlab chiqarishni standartlashtirish.
Hielscher Ultrasonics sanoat ultratovush protsessorlari juda ishonchli va ularni aniq boshqarish mumkin. Barcha sanoat ultratovush qurilmalarini pastroq amplitudalardan juda yuqori amplitudalargacha boʻlgan toʻliq diapazonni taʼminlash uchun sozlash mumkin. 200µm gacha boʻlgan amplitudalarda 24/7 rejimida uzluksiz ishlashni osonlik bilan amalga oshirish mumkin. Yanada yuqori amplitudalar uchun buyurtmaga moslashtirilgan ultratovushli sonotrodlar mavjud. Hielscher ultratovush qurilmalarining mustahkamligi katta yuklama ostida va murakkab sharoitlarda 24/7 rejimida ishlash imkonini beradi.
Biz bilan bogʻlaning! / Bizga savol bering!
Zond turidagi UIP2000hdT ultratovush qurilmasi (2000 vatt) farmatsevtik sifat talablariga mos zanglamaydigan poʻlat reaktor ichida.
Adabiyotlar / Manbalar
- 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
Bilishga arziydigan faktlar
Kuchli ultratovushning ishlash prinsipi: akustik kavitatsiya
Kuchli ultratovush va akustik kavitatsiya oʻzlarining koʻp qirrali va samarali mexanizmlari tufayli farmatsevtik mahsulotlarni ishlab chiqish hamda ishlab chiqarishda muhim rol oʻynaydi.
Ultratovush yordamidagi jarayonlar tabiatan barqaror va ekologik tozadir. Reaksiyalar tezligini oshirish, mahsulot chiqishini koʻpaytirish va energiya sarfini kamaytirish orqali ultratovush jarayonlarni jadallashtirish va resurslardan samarali foydalanishga hissa qoʻshadi. Bundan tashqari, ultratovush yumshoq sharoitlarda (masalan, xona harorati va atmosfera bosimida) ishlashi mumkin, bu esa kuchli taʼsirga ega kimyoviy moddalar hamda koʻp energiya talab qiladigan isitish yoki sovitish tizimlariga ehtiyojni minimallashtiradi. Bu yashil kimyo prinsiplariga mos kelib, farmatsevtik mahsulotlarni yanada xavfsiz, toza va barqaror ishlab chiqarish amaliyotlariga yordam beradi.
Ultratovush bilan ishlov berish akustik kavitatsiya va uning gidrodinamik siljish kuchlariga asoslanadi.
Kuchli ultratovush va akustik kavitatsiyaning ishlash prinsipi farmatsevtik mahsulotlarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish uchun koʻplab afzalliklarni taqdim etadi, jumladan, massa almashinuvini kuchaytirish, zarracha oʻlchamini kichraytirish, gazsizlantirish va havosizlantirish, ekstraksiya va tozalash samaradorligi hamda jarayonlarni jadallashtirish. Ushbu afzalliklar tufayli ultratovush texnologiyalari farmatsevtika fanining rivojlanishiga va yuqori sifatli, innovatsion dori mahsulotlarini ishlab chiqarishga hissa qoʻshadi.