Приложение на технологията за мембранна филтрация в производството на иРНК ваксина

Приложение на технологията за мембранна филтрация в производството на иРНК ваксина

 

Предистория въведение

След повече от 30 години изследвания иРНК ваксините привличат голямо внимание в момент, когато пандемията от COVID-19 бушува по света. Като нова технология за ваксина, иРНК ваксината има предимствата на кратък цикъл на изследване и развитие, ниска цена, широк спектър от избор на антигени и добър защитен ефект. В сравнение с традиционните субединични ваксини и инактивираните ваксини, иРНК ваксината има голям потенциал и се превърна в тъмен кон в областта на биологичната медицина, което може да доведе до подривни промени в областта на биологичната медицина.

 

тРНК

Месинджър РНК (иРНК) е вид едноверижна рибонуклеинова киселина, която се транскрибира от верига на ДНК като шаблон и носи генетична информация, която може да ръководи протеиновия синтез. След транскрипционно генериране на иРНК съгласно принципа на комплементарно базово сдвояване на базата на гени в клетките, иРНК съдържа базови последователности, съответстващи на някои функционални сегменти на ДНК молекули, които се използват като директен шаблон за протеинова биосинтеза. Въпреки че иРНК представлява само 2% до 5% от общата РНК на клетката, тя е най-разнообразна и метаболизмът е много активен и е вид РНК с най-кратък полуживот, който се разгражда за няколко минути до няколко часа след синтеза.

 

иРНК ваксина

иРНК е естествено срещаща се молекула, която носи "плана" на човешки клетки за производство на целеви протеини или имуногени, които активират имунните отговори в тялото за борба с различни патогени. иРНК ваксините използват генетичната последователност на вируса, а не самия вирус, така че иРНК ваксините нямат вирусни компоненти и риск от инфекция. В същото време иРНК ваксините също имат кратък цикъл на изследване и развитие, който може бързо да разработи нови кандидат ваксини за справяне с вариациите на вируса. Двойният механизъм на хуморален и Т-клетъчен имунитет, силната имуногенност, липсата на нужда от адюванти и лекотата на масово производство поддържат ключовите предимства на глобалното предлагане. mRNA ваксината е нов тип ваксина с нуклеинова киселина, която принадлежи към ваксината от трето поколение. В сравнение с традиционните ваксини, иРНК ваксините са подобни на вирусните инфекции и чрез инжектиране според указанията на професионални лекари те могат да синтезират S протеина в човешкото тяло и след това да стимулират тялото да произвежда антитела чрез симулиране на вирусна инфекция. mRNA ваксината има предимствата на бърза вътреклетъчна експресия, бърз отговор, силна имуногенност, висока ефикасност и безопасност, кратък цикъл на изследване и развитие и лесно широкомащабно производство. През последните няколко години различни иРНК ваксини срещу бяс, грип и други инфекциозни заболявания са влезли в клинични изпитвания и са показали добри перспективи за приложение. По време на епидемията от COVID-19 успешното прилагане на иРНК ваксини допълнително утвърди платформата и отвори шлюзовете за прилагане на иРНК ваксини в превенцията на инфекциозни заболявания, особено в областта на ветеринарната медицина.

 

Процес на производство на иРНК ваксина

Внезапната поява на COVID-19 в края на 2019 г. промени пейзажа на биомедицинската индустрия. Технологията за иРНК ваксина е проучена, а също и поради непрекъснатите усилия на учените през последните 30 години, което прави възможно прилагането й при хора. Вирусът е силно променлив патоген и технологията за ваксина, базирана на иРНК, може бързо да модифицира целевия протеин и да постигне бързо и широкомащабно производство, което има положителен ефект върху превенцията на инфекция с вирусни заболявания. COVID-19 отвори вратата за базирани на иРНК ваксини и подходи за превенция на иРНК ваксини за други основни заболявания, а въздействието и значението на популяризирането на базирани на иРНК технологии за ваксини може да се простира далеч отвъд самата превенция на COVID-19.

През последните години иРНК ваксините постигнаха голям напредък и технологията на приложение в превенцията и лечението на различни тумори и инфекциозни заболявания постепенно се разви и узря и различни иРНК ваксини навлязоха в клинични изпитвания. Въпреки това, като нова технология за разработване на ваксина, иРНК ваксината все още е изправена пред някои проблеми и предизвикателства в научноизследователската и развойна дейност и все още има много проблеми за преодоляване в процеса на разработване. За да реализираме наистина иРНК терапия за пациентите, ние трябва постоянно да идентифицираме проблемите, да намираме проблеми и да разрешаваме проблеми.

Понастоящем производственият процес на иРНК ваксина е сложен и тромав, но технологията за мембранна филтрация преминава през целия производствен процес на иРНК ваксина.

 

Техника на мембранна филтрация

Технологията за мембранна филтрация се отнася до технологията за мембранно разделяне, задвижвана от налягане. Под определено налягане, когато течността тече през повърхността на филма, много малки пори на повърхността на филма позволяват само вода и малки молекули да преминат през тях и да се превърнат в проникваща течност, а веществото в течността, чийто обем е по-голям отколкото микроапертурата на повърхността на филма се улавя в страната на входа на течността на филма, превръщайки се в концентрирана течност, така че да се постигне целта за отделяне и концентриране на течността. Мембранната филтрация, като нова високоефективна технология за разделяне, концентрация, пречистване и пречистване, има предимствата на проста работа, малко подово пространство, без промяна на фазата и без нови замърсяващи вещества в процеса на третиране, добър ефект на разделяне и т.н. се развива бързо през последните 30 години и се използва широко в нефтохимическата промишленост, текстилната промишленост, храната, медицината, опазването на околната среда и други области.

 

Приложение на технологията за мембранна филтрация в производството на иРНК ваксина

В различните етапи на производство на иРНК ваксини трябва да се използват различни форми за филтриране на тангенциален поток и продукти за мембранна филтрация поради различни продукти, примеси и експериментални цели.

(1) LNP ултрафилтрационно пречистване/концентрация

След като иРНК се комбинира с положително зареден материал (микрофлуидно опакован LNP), е необходим процес на ултрафилтрационно пречистване/концентриране. В процеса на производство на mRNA ваксина може да се избере мембранна обвивка или кухо влакно с подходящ отвор според размера на частиците на mRNA-LNP комплекса, за да се отстранят некомбинираните mRNA и свободните липиди, да се увеличи концентрацията на mRNA-LNP комплекса, да се замени буфер, регулиране на pH стойността и др.

(2) стерилизация и филтриране

Процесът на бактерицидна филтрация е производствен процес за получаване на стерилен филтрат чрез отстраняване на микроорганизми в течността през бактерицидния филтър. Процесът на бактерицидна филтрация не трябва да влияе неблагоприятно на качеството на продукта. В процеса на производство на иРНК ваксини обикновено се използва филтър с размер на порите 0.22μm за отстраняване на микробни замърсители като бактерии и подобряване на безопасността на иРНК ваксините.

 

Относно Guidling

Guidling Technology е национално високотехнологично предприятие, фокусирано върху биофармацевтични продукти, клетъчни култури, пречистване и концентрация на биомедицина, диагностика и индустриални течности. Ние успешно разработихме центробежни филтърни устройства, ултрафилтрационни и микрофилтрационни касети, вирусен филтър, TFF система, дълбочинен филтър, кухи влакна и т.н. Които напълно отговарят на сценариите за приложение на биофармацевтични продукти, клетъчни култури и т.н. Нашите мембрани и мембранни филтри се използват широко при концентрация, екстракция и разделяне на предварителна филтрация, микрофилтрация, ултрафилтрация и нанофилтрация. Нашите многобройни продуктови линии, от малка лабораторна филтрация за еднократна употреба до производствени филтриращи системи, тестове за стерилност, ферментация, клетъчни култури и други, отговарят на нуждите от тестване и производство. Guidling Technology очаква с нетърпение да си сътрудничи с вас!