Применение технологии мембранной фильтрации при производстве мРНК-вакцин

Применение технологии мембранной фильтрации при производстве мРНК-вакцин

 

Предыстория

После более чем 30 лет исследований мРНК-вакцины привлекают большое внимание в то время, когда пандемия COVID-19 бушует во всем мире. В качестве новой вакцинной технологии мРНК-вакцина обладает преимуществами короткого цикла исследований и разработок, низкой стоимости, широкого выбора антигенов и хорошего защитного эффекта. По сравнению с традиционными субъединичными и инактивированными вакцинами мРНК-вакцина имеет большой потенциал и стала темной лошадкой в ​​области биологической медицины, что может привести к революционным изменениям в области биологической медицины.

 

мРНК

Информационная РНК (мРНК) представляет собой тип одноцепочечной рибонуклеиновой кислоты, которая транскрибируется с цепи ДНК в качестве матрицы и несет генетическую информацию, которая может направлять синтез белка. После транскрипционной генерации мРНК по принципу комплементарного спаривания оснований на основе генов в клетках мРНК содержит последовательности оснований, соответствующие некоторым функциональным сегментам молекул ДНК, что используется в качестве прямой матрицы для биосинтеза белка. Хотя мРНК составляет всего от 2% до 5% от общего количества РНК клетки, она наиболее разнообразна, имеет очень активный метаболизм и представляет собой разновидность РНК с самым коротким периодом полураспада, которая разлагается за несколько минут до нескольких часов после синтеза.

 

мРНК-вакцина

мРНК — это встречающаяся в природе молекула, которая несет в себе «план» клеток человека по производству целевых белков или иммуногенов, которые активируют иммунные реакции в организме для борьбы с различными патогенами. В мРНК-вакцинах используется генетическая последовательность вируса, а не сам вирус, поэтому мРНК-вакцины не содержат вирусных компонентов и не имеют риска заражения. В то же время мРНК-вакцины также имеют короткий цикл исследований и разработок, что позволяет быстро разработать новые вакцины-кандидаты для борьбы с вариациями вируса. Двойной механизм гуморального и Т-клеточного иммунитета, высокая иммуногенность, отсутствие необходимости в адъювантах и ​​простота массового производства подтверждают ключевые преимущества глобальных поставок. мРНК-вакцина — это новый тип вакцины на основе нуклеиновых кислот, относящийся к вакцинам третьего поколения. По сравнению с традиционными вакцинами мРНК-вакцины аналогичны вирусным инфекциям и, вводясь в соответствии с рекомендациями профессиональных врачей, могут синтезировать белок S в организме человека, а затем стимулировать организм к выработке антител, имитируя вирусную инфекцию. Вакцина мРНК обладает преимуществами быстрой внутриклеточной экспрессии, быстрого ответа, сильной иммуногенности, высокой эффективности и безопасности, короткого цикла исследований и разработок и простоты крупномасштабного производства. За последние несколько лет различные мРНК-вакцины против бешенства, гриппа и других инфекционных заболеваний прошли клинические испытания и показали хорошие перспективы применения. Во время эпидемии COVID-19 успешное применение мРНК-вакцин еще больше подтвердило эффективность платформы и открыло шлюзы для применения мРНК-вакцин в профилактике инфекционных заболеваний, особенно в области ветеринарной медицины.

 

Процесс производства вакцины мРНК

Внезапное появление COVID-19 в конце 2019 года изменило ситуацию в биомедицинской отрасли. Технология мРНК-вакцины была исследована, а также благодаря постоянным усилиям ученых на протяжении последних 30 лет, что позволило применить ее на людях. Вирус является весьма изменчивым патогеном, и технология вакцин на основе мРНК может быстро модифицировать целевой белок и обеспечить быстрое и крупномасштабное производство, что оказывает положительное влияние на предотвращение заражения вирусными заболеваниями. COVID-19 открыл двери для вакцин на основе мРНК и подходов к профилактике других серьезных заболеваний с использованием мРНК-вакцин, а влияние и значение продвижения технологий вакцин на основе мРНК могут выходить далеко за рамки самой профилактики COVID-19.

В последние годы мРНК-вакцины добились большого прогресса, постепенно развивались и совершенствовались технологии их применения в профилактике и лечении различных опухолей и инфекционных заболеваний, а различные мРНК-вакцины вступили в клинические испытания. Однако мРНК-вакцина, являющаяся новой технологией разработки вакцин, по-прежнему сталкивается с некоторыми проблемами и трудностями в исследованиях и разработках, и в процессе разработки еще предстоит преодолеть множество проблем. Чтобы по-настоящему реализовать мРНК-терапию для пациентов, нам необходимо постоянно выявлять проблемы, находить проблемы и решать проблемы.

В настоящее время процесс производства мРНК-вакцины сложен и громоздок, но технология мембранной фильтрации проходит через весь процесс производства мРНК-вакцины.

 

Метод мембранной фильтрации

Технология мембранной фильтрации относится к технологии мембранного разделения, приводимой в действие давлением. Под определенным давлением, когда жидкость течет через поверхность пленки, множество мелких пор на поверхности пленки пропускают только воду и небольшие молекулы и становятся проникающей жидкостью, а вещество в жидкости, объем которого больше чем микроотверстие на поверхности пленки захватывается на стороне впуска жидкости пленки, превращаясь в концентрированную жидкость, чтобы достичь цели разделения и концентрации жидкости. Мембранная фильтрация, как новая высокоэффективная технология разделения, концентрации, очистки и очистки, имеет такие преимущества, как простота эксплуатации, небольшая площадь помещения, отсутствие фазовых переходов и отсутствие новых загрязняющих веществ в процессе очистки, хороший эффект разделения и т. д. быстро развивался за последние 30 лет и широко использовался в нефтехимической, легкой, текстильной, пищевой, медицинской, экологической и других областях.

 

Применение технологии мембранной фильтрации при производстве мРНК-вакцин

На разных стадиях производства мРНК-вакцин следует использовать разные формы фильтрации с тангенциальным потоком и продукты мембранной фильтрации из-за различий в продуктах, примесях и экспериментальных целях.

(1) Ультрафильтрационная очистка/концентрирование ЛНЧ

После того, как мРНК объединяется с положительно заряженным материалом (микрофлюидная упаковка LNP), требуется процесс ультрафильтрационной очистки/концентрирования. В процессе производства мРНК-вакцины мембранная оболочка или полое волокно с соответствующим отверстием может быть выбрано в зависимости от размера частиц комплекса мРНК-ЛНЧ для удаления несвязанной мРНК и свободных липидов, увеличения концентрации комплекса мРНК-ЛНЧ, замены буфер, отрегулируйте значение pH и т. д.

(2) стерилизация и фильтрация

Процесс бактерицидной фильтрации – это производственный процесс получения стерильного фильтрата путем удаления микроорганизмов из жидкости через бактерицидный фильтр. Процесс бактерицидной фильтрации не должен отрицательно влиять на качество продукта. В процессе производства мРНК-вакцин обычно используется фильтр с размером пор 0,22 мкм для удаления микробных примесей, таких как бактерии, и повышения безопасности мРНК-вакцин.

 

О гидлинге

Guidling Technology — национальное высокотехнологичное предприятие, специализирующееся на биофармацевтических препаратах, культурах клеток, очистке и концентрации биомедицинских препаратов, диагностике и промышленных жидкостях. Мы успешно разработали центробежные фильтрующие устройства, кассеты для ультрафильтрации и микрофильтрации, вирусный фильтр, систему TFF, глубинный фильтр, полое волокно и т. д., которые полностью соответствуют сценариям применения биофармацевтических препаратов, клеточных культур и т. д. Наши мембраны и мембранные фильтры широко используются в процессах концентрации, экстракции и разделения предварительной фильтрации, микрофильтрации, ультрафильтрации и нанофильтрации. Наши многочисленные линейки продуктов, от небольших одноразовых лабораторных фильтров до производственных систем фильтрации, тестирования на стерильность, ферментации, клеточных культур и многого другого, отвечают потребностям тестирования и производства. Guidling Technology надеется на сотрудничество с вами!