Ứng dụng công nghệ lọc màng trong sản xuất vắc xin mRNA
Ứng dụng công nghệ lọc màng trong sản xuất vắc xin mRNA
Giới thiệu bối cảnh
Sau hơn 30 năm nghiên cứu, vắc xin mRNA đang thu hút sự chú ý lớn vào thời điểm đại dịch COVID-19 đang hoành hành trên toàn thế giới. Là một công nghệ vắc xin mới, vắc xin mRNA có ưu điểm là chu kỳ nghiên cứu và phát triển ngắn, chi phí thấp, phạm vi lựa chọn kháng nguyên rộng và hiệu quả bảo vệ tốt. So với vắc xin tiểu đơn vị truyền thống và vắc xin bất hoạt, vắc xin mRNA có tiềm năng rất lớn và đã trở thành ngựa ô trong lĩnh vực y học sinh học, có thể mang đến những thay đổi mang tính lật đổ trong lĩnh vực y học sinh học.
mARN
Messenger RNA (mRNA) là một loại axit ribonucleic chuỗi đơn được phiên mã từ một chuỗi DNA làm mẫu và mang thông tin di truyền có thể hướng dẫn quá trình tổng hợp protein. Sau khi tạo ra phiên mã mRNA theo nguyên tắc ghép cặp base bổ sung dựa trên các gen trong tế bào, mRNA chứa các trình tự base tương ứng với một số đoạn chức năng của phân tử DNA, được dùng làm khuôn mẫu trực tiếp cho quá trình sinh tổng hợp protein. Mặc dù mRNA chỉ chiếm 2% đến 5% tổng số RNA của tế bào, nhưng nó đa dạng nhất và quá trình trao đổi chất diễn ra rất tích cực và là loại RNA có thời gian bán hủy ngắn nhất, bị phân hủy trong một vài phút đến vài giờ sau khi tổng hợp.
vắc xin mARN
mRNA là một phân tử xuất hiện tự nhiên mang "bản thiết kế" của tế bào người để tạo ra các protein mục tiêu hoặc chất gây miễn dịch, kích hoạt các phản ứng miễn dịch trong cơ thể để chống lại nhiều loại mầm bệnh. Vắc xin mRNA sử dụng trình tự di truyền của vi rút chứ không phải bản thân vi rút, vì vậy vắc xin mRNA không có thành phần vi rút và không có nguy cơ lây nhiễm. Đồng thời, vắc xin mRNA cũng có chu kỳ nghiên cứu và phát triển ngắn, có thể nhanh chóng phát triển các loại vắc xin ứng cử viên mới để đối phó với sự biến đổi của vi rút. Cơ chế kép của miễn dịch dịch thể và miễn dịch tế bào T, khả năng sinh miễn dịch mạnh, không cần chất bổ trợ và dễ sản xuất hàng loạt hỗ trợ những lợi thế chính của nguồn cung toàn cầu. Vắc xin mRNA là một loại vắc xin axit nucleic mới, thuộc vắc xin thế hệ thứ ba. So với vắc xin truyền thống, vắc xin mRNA tương tự như nhiễm vi rút, bằng cách tiêm theo hướng dẫn của bác sĩ chuyên môn, họ có thể tổng hợp protein S trong cơ thể người, sau đó kích thích cơ thể sản xuất kháng thể bằng cách mô phỏng nhiễm vi rút. Vắc xin mRNA có ưu điểm là biểu hiện nội bào nhanh, đáp ứng nhanh, sinh miễn dịch mạnh, hiệu quả và an toàn cao, chu kỳ nghiên cứu và phát triển ngắn, sản xuất quy mô lớn dễ dàng. Trong vài năm qua, nhiều loại vắc xin mRNA chữa bệnh dại, cúm và các bệnh truyền nhiễm khác đã được đưa vào thử nghiệm lâm sàng và cho thấy triển vọng ứng dụng tốt. Trong đại dịch COVID-19, việc áp dụng thành công vắc xin mRNA đã tiếp tục xác nhận nền tảng và mở ra cơ hội cho việc áp dụng vắc xin mRNA trong phòng chống bệnh truyền nhiễm, đặc biệt là trong lĩnh vực thú y.
quy trình sản xuất vắc xin mRNA
Sự xuất hiện đột ngột của COVID-19 vào cuối năm 2019 đã thay đổi cục diện của ngành y sinh. Công nghệ vắc xin mRNA đã được khám phá và cũng là nhờ những nỗ lực không ngừng của các nhà khoa học trong hơn 30 năm qua để có thể áp dụng nó cho con người. Virus là một mầm bệnh có tính biến đổi cao và công nghệ vắc xin dựa trên mRNA có thể nhanh chóng sửa đổi protein mục tiêu và đạt được sản xuất nhanh chóng và quy mô lớn, điều này có tác động tích cực trong việc ngăn ngừa nhiễm bệnh do virus. COVID-19 đã mở ra cánh cửa cho vắc xin dựa trên mRNA và các phương pháp phòng ngừa bằng vắc xin mRNA đối với các bệnh chính khác, đồng thời tác động và tầm quan trọng của việc thúc đẩy các công nghệ vắc xin dựa trên mRNA có thể vượt xa bản thân việc phòng ngừa COVID-19.
Trong những năm gần đây, vắc xin mRNA đã có những tiến bộ vượt bậc, công nghệ ứng dụng trong phòng ngừa và điều trị nhiều loại khối u và bệnh truyền nhiễm dần phát triển và trưởng thành, nhiều loại vắc xin mRNA đã được đưa vào thử nghiệm lâm sàng. Tuy nhiên, là một công nghệ phát triển vắc xin mới, vắc xin mRNA vẫn gặp phải một số vấn đề và thách thức trong quá trình nghiên cứu và phát triển, đồng thời vẫn còn nhiều vấn đề cần khắc phục trong quá trình phát triển. Để thực sự hiện thực hóa liệu pháp mRNA cho bệnh nhân, chúng ta cần liên tục xác định vấn đề, tìm ra vấn đề và giải quyết vấn đề.
Hiện nay, quy trình sản xuất vắc xin mRNA rất phức tạp và rườm rà nhưng công nghệ lọc màng lại xuyên suốt toàn bộ quy trình sản xuất vắc xin mRNA.
Kỹ thuật lọc màng
Công nghệ lọc màng đề cập đến công nghệ tách màng được điều khiển bởi áp suất. Dưới một áp suất nhất định, khi chất lỏng chảy qua bề mặt màng, nhiều lỗ nhỏ trên bề mặt màng chỉ cho nước và các phân tử nhỏ đi qua và trở thành chất lỏng thẩm thấu, còn chất trong chất lỏng có thể tích lớn hơn hơn khẩu độ vi mô trên bề mặt màng bị giữ lại ở phía đầu vào chất lỏng của màng, trở thành chất lỏng đậm đặc, để đạt được mục đích tách và cô đặc chất lỏng. Lọc màng, là một công nghệ tách, tập trung, tinh chế và tinh chế hiệu quả cao mới, có ưu điểm là vận hành đơn giản, không gian sàn nhỏ, không thay đổi pha và không có chất gây ô nhiễm mới trong quá trình xử lý, hiệu quả tách tốt, v.v., có phát triển nhanh chóng trong 30 năm qua và đã được sử dụng rộng rãi trong hóa dầu, công nghiệp nhẹ dệt may, thực phẩm, y học, bảo vệ môi trường và các lĩnh vực khác.
Ứng dụng công nghệ lọc màng trong sản xuất vắc xin mRNA
Trong các giai đoạn sản xuất vắc xin mRNA khác nhau, nên sử dụng các dạng lọc dòng tiếp tuyến và các sản phẩm lọc màng khác nhau do các sản phẩm, tạp chất và mục đích thử nghiệm khác nhau.
(1) Tinh chế/cô đặc siêu lọc LNP
Sau khi mRNA được kết hợp với vật liệu tích điện dương (LNP đóng gói vi lỏng), cần phải có quá trình cô đặc/tinh chế siêu lọc. Trong quá trình sản xuất vắc xin mRNA, có thể lựa chọn vỏ màng hoặc sợi rỗng có khẩu độ thích hợp theo kích thước hạt của phức hợp mRNA-LNP để loại bỏ mRNA không liên kết và lipid tự do, tăng nồng độ của phức hợp mRNA-LNP, thay thế đệm, điều chỉnh giá trị pH, v.v.
(2) khử trùng và lọc
Quá trình lọc diệt khuẩn là quá trình sản xuất thu được dịch lọc vô trùng bằng cách loại bỏ các vi sinh vật trong chất lỏng thông qua bộ lọc diệt khuẩn. Quá trình lọc diệt khuẩn không được ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Trong quy trình sản xuất vắc xin mRNA, một bộ lọc có kích thước lỗ 0,22μm thường được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm vi sinh vật như vi khuẩn và cải thiện độ an toàn của vắc xin mRNA.
Về hướng dẫn
Công nghệ hướng dẫn là một doanh nghiệp công nghệ cao quốc gia tập trung vào dược phẩm sinh học, nuôi cấy tế bào, tinh chế và tập trung y sinh, chẩn đoán và chất lỏng công nghiệp. Chúng tôi đã phát triển thành công các thiết bị lọc ly tâm, băng siêu lọc & vi lọc, bộ lọc vi rút, hệ thống TFF, bộ lọc sâu, sợi rỗng, v.v. Đáp ứng đầy đủ các kịch bản ứng dụng của dược phẩm sinh học, nuôi cấy tế bào, v.v. Màng và bộ lọc màng của chúng tôi được sử dụng rộng rãi trong quá trình cô đặc, chiết xuất và tách tiền lọc, vi lọc, siêu lọc và lọc nano. Nhiều dòng sản phẩm của chúng tôi, từ lọc nhỏ trong phòng thí nghiệm sử dụng một lần đến hệ thống lọc sản xuất, kiểm tra độ vô trùng, lên men, nuôi cấy tế bào, v.v., đáp ứng nhu cầu thử nghiệm và sản xuất. Guidling Technology rất mong được hợp tác cùng các bạn!
