Toepassing van membraanfiltratietechnologie bij de productie van mRNA-vaccins
Toepassing van membraanfiltratietechnologie bij de productie van mRNA-vaccins
Achtergrond introductie
Na meer dan dertig jaar onderzoek trekken mRNA-vaccins grote aandacht in een tijd waarin de COVID-19-pandemie over de hele wereld woedt. Als nieuwe vaccintechnologie heeft het mRNA-vaccin de voordelen van een korte onderzoeks- en ontwikkelingscyclus, lage kosten, een breed scala aan antigeenselectie en een goed beschermend effect. Vergeleken met traditionele subeenheidvaccins en geïnactiveerde vaccins heeft het mRNA-vaccin een groot potentieel en is het een donker paard geworden op het gebied van de biologische geneeskunde, wat subversieve veranderingen op het gebied van de biologische geneeskunde met zich mee kan brengen.
Mrna
Messenger RNA (mRNA) is een type enkelstrengig ribonucleïnezuur dat wordt getranscribeerd vanuit een DNA-streng als sjabloon en dat genetische informatie draagt die de eiwitsynthese kan sturen. Na transcriptionele generatie van mRNA volgens het principe van complementaire basenparing op basis van genen in cellen, bevat mRNA basensequenties die overeenkomen met enkele functionele segmenten van DNA-moleculen, die worden gebruikt als een directe sjabloon voor eiwitbiosynthese. Hoewel mRNA slechts 2% tot 5% van het totale RNA van de cel uitmaakt, is het het meest divers, is het metabolisme zeer actief en is het een soort RNA met de kortste halfwaardetijd, dat in een paar minuten wordt afgebroken. minuten tot enkele uren na de synthese.
mRNA-vaccin
mRNA is een natuurlijk voorkomend molecuul dat de "blauwdruk" van menselijke cellen draagt voor de productie van doeleiwitten, of immunogenen, die immuunreacties in het lichaam activeren om een verscheidenheid aan ziekteverwekkers te bestrijden. mRNA-vaccins gebruiken de genetische sequentie van het virus in plaats van het virus zelf, dus mRNA-vaccins hebben geen virale componenten en geen risico op infectie. Tegelijkertijd hebben mRNA-vaccins ook een korte onderzoeks- en ontwikkelingscyclus, waardoor snel nieuwe kandidaat-vaccins kunnen worden ontwikkeld om met virusvariatie om te gaan. Het dubbele mechanisme van humorale immuniteit en T-celimmuniteit, sterke immunogeniciteit, geen behoefte aan adjuvantia en het gemak van massaproductie ondersteunen de belangrijkste voordelen van het mondiale aanbod. mRNA-vaccin is een nieuw type nucleïnezuurvaccin, dat tot de derde generatie vaccin behoort. Vergeleken met traditionele vaccins zijn mRNA-vaccins vergelijkbaar met virale infecties, en door te injecteren volgens de richtlijnen van professionele artsen kunnen ze het S-eiwit in het menselijk lichaam synthetiseren en vervolgens het lichaam stimuleren om antilichamen te produceren door een virale infectie te simuleren. Het mRNA-vaccin heeft de voordelen van snelle intracellulaire expressie, snelle respons, sterke immunogeniciteit, hoge werkzaamheid en veiligheid, korte onderzoeks- en ontwikkelingscyclus en gemakkelijke grootschalige productie. In de afgelopen paar jaar is een verscheidenheid aan mRNA-vaccins voor hondsdolheid, griep en andere infectieziekten klinisch getest en goede toepassingsvooruitzichten gebleken. Tijdens de COVID-19-epidemie heeft de succesvolle toepassing van mRNA-vaccins het platform verder gevalideerd en de sluizen geopend voor de toepassing van mRNA-vaccins bij de preventie van infectieziekten, vooral op het gebied van de diergeneeskunde.
Productieproces van mRNA-vaccins
Het plotselinge begin van COVID-19 eind 2019 heeft het landschap van de biomedische industrie veranderd. De mRNA-vaccintechnologie is onderzocht en ook dankzij de voortdurende inspanningen van wetenschappers de afgelopen dertig jaar, waardoor het mogelijk is deze op mensen toe te passen. Virus is een zeer variabele ziekteverwekker, en op mRNA gebaseerde vaccintechnologie kan het doeleiwit snel modificeren en een snelle en grootschalige productie bereiken, wat een positief effect heeft op de preventie van virusinfecties. COVID-19 heeft de deur geopend voor op mRNA gebaseerde vaccins en benaderingen voor de preventie van mRNA-vaccins voor andere belangrijke ziekten, en de impact en betekenis van het bevorderen van op mRNA gebaseerde vaccintechnologieën zou veel verder kunnen reiken dan de preventie van COVID-19 zelf.
De afgelopen jaren hebben mRNA-vaccins grote vooruitgang geboekt, en de toepassingstechnologie bij de preventie en behandeling van een verscheidenheid aan tumoren en infectieziekten heeft zich geleidelijk ontwikkeld en volwassen gemaakt, en een verscheidenheid aan mRNA-vaccins is de klinische proef ingegaan. Als nieuwe vaccinontwikkelingstechnologie wordt het mRNA-vaccin echter nog steeds geconfronteerd met een aantal problemen en uitdagingen bij onderzoek en ontwikkeling, en er zijn nog steeds veel problemen die moeten worden overwonnen bij de procesontwikkeling. Om mRNA-therapie voor patiënten echt te realiseren, moeten we voortdurend problemen identificeren, problemen vinden en problemen oplossen.
Momenteel is het productieproces van het mRNA-vaccin ingewikkeld en omslachtig, maar membraanfiltratietechnologie loopt door het hele productieproces van het mRNA-vaccin.
Membraanfiltratietechniek
Membraanfiltratietechnologie verwijst naar de membraanscheidingstechnologie aangedreven door druk. Onder een bepaalde druk, wanneer de vloeistof door het oppervlak van de film stroomt, laten veel kleine poriën op het oppervlak van de film alleen water en kleine moleculen door en worden de doordringende vloeistof, en de substantie in de vloeistof waarvan het volume groter is dan wordt de microopening op het oppervlak van de film opgesloten in de vloeistofinlaatzijde van de film en wordt de geconcentreerde vloeistof, om het doel van het scheiden en concentreren van de vloeistof te bereiken. Membraanfiltratie heeft als nieuwe, zeer efficiënte scheidings-, concentratie-, zuiverings- en zuiveringstechnologie de voordelen van een eenvoudige bediening, een klein vloeroppervlak, geen faseverandering en geen nieuwe vervuilende stoffen in het behandelingsproces, een goed scheidingseffect, enz. heeft zich de afgelopen 30 jaar snel ontwikkeld en wordt op grote schaal gebruikt in de petrochemie, de lichte industrie, textiel, voedsel, medicijnen, milieubescherming en andere gebieden.
Toepassing van membraanfiltratietechnologie bij de productie van mRNA-vaccins
In verschillende productiefasen van mRNA-vaccins moeten verschillende tangentiële stroomfiltratievormen en membraanfiltratieproducten worden gebruikt vanwege de verschillende producten, onzuiverheden en experimentele doeleinden.
(1) LNP-ultrafiltratiezuivering/concentratie
Nadat het mRNA is gecombineerd met een positief geladen materiaal (microfluïdisch gepakt LNP), is een ultrafiltratie-zuiverings-/concentratieproces vereist. Tijdens het proces van de productie van mRNA-vaccins kan een membraanenvelop of holle vezel met geschikte opening worden geselecteerd op basis van de deeltjesgrootte van het mRNA-LNP-complex om niet-gecombineerd mRNA en vrije lipiden te verwijderen, de concentratie van het mRNA-LNP-complex te verhogen, het te vervangen buffer, pas de pH-waarde aan, etc.
(2) sterilisatie en filtratie
Het bacteriedodende filtratieproces is het productieproces waarbij steriel filtraat wordt verkregen door micro-organismen in de vloeistof via het bacteriedodende filter te verwijderen. Het bacteriedodende filtratieproces mag de kwaliteit van het product niet negatief beïnvloeden. In het productieproces van mRNA-vaccins wordt doorgaans een filter met een poriegrootte van 0.22μm gebruikt om microbiële verontreinigingen zoals bacteriën te verwijderen en de veiligheid van mRNA-vaccins te verbeteren.
Over Guidling
Guidling Technology is een nationale hightech onderneming die zich richt op biofarmaceutica, celcultuur, zuivering en concentratie van biogeneeskunde, diagnose en industriële vloeistoffen. We hebben met succes centrifugaalfilterapparaten, ultrafiltratie- en microfiltratiecassettes, virusfilters, TFF-systemen, dieptefilters, holle vezels, enz. ontwikkeld. Die volledig voldoen aan de toepassingsscenario's van biofarmaceutica, celcultuur, enzovoort. Onze membranen en membraanfilters worden veel toegepast bij het concentreren, extraheren en scheiden van voorfiltratie, microfiltratie, ultrafiltratie en nanofiltratie. Onze vele productlijnen, van kleine laboratoriumfiltratie voor eenmalig gebruik tot productiefiltratiesystemen, steriliteitstesten, fermentatie, celcultuur en meer, voldoen aan de behoeften van testen en productie. Guidling Technology kijkt ernaar uit om met u samen te werken!
