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        微流控技術加速疫苗研發和生產
        時間:2020/4/26 15:17:00 點擊次數:313

        全球對疫苗的需求正在迅速擴大,在相對正常的時期,疫苗劑量的年增長率超過25%(世組織,2019年)。埃博拉等新病毒的出現和目前的COVID-19新冠病毒的大流行將導致需求的更大幅度增長,并帶來縮短開發時間和成本的強大壓力。

        該行業如何實現這些目標?在Dolomite公司,我們相信微流控技術是減少生產周期、提高效率和質量、降低開發成本的關鍵。

        微流控工具可用于開發和生產周期的各個階段,從疾病分析到生產方案的優化;從抗體的高通量篩選到疫苗的封裝;從劑的開發到用于疫苗生物制造的酵母和細菌的定向進化。

         

        疫苗開發

        疫苗提供對某種疾病的主動獲得性免疫,通常通過代表致病有機體的生物制劑。早期的疫苗使用的是一種被削弱或殺死的微生物,最的方法使用重組或合成技術來傳遞一個片段,如病毒DNA合成肽或表面蛋白。這些方法需要大量的工作來選擇、開發和大規模生產生物制劑,使用劑提高其性能,并將其輸送釋放到作用靶點。微流控技術可以幫助解決所有這些問題。

         

        微流控技術在疫苗研制中的應用

        當前微流控應用的例子包括:

        質粒菌株的定向進化

        DNA疫苗將選定的病毒基因(通常表達表面標記蛋白)傳遞給患者,以引發免疫反應。將該基因插入細菌質粒中以產生重組DNA。 通過定向進化可以篩選和改良產生宿主質粒的菌株。微流控方法可以將細菌單獨封裝在液滴中,進行性能篩選,并通過流式細胞儀(FACS)進行分類,以選擇最佳菌株。

        疫苗生產酵母/細菌最佳菌株的定向進化

        確定方案后,重組DNA必須規模制造用于疫苗生產。這通常是通過酵母或細菌細胞的生物發酵來實現的。定向進化是提高這一階段性能的常用方法,而微流控液滴方法在加速這一過程中又是非常有效的。

        抗體篩選

        疫苗的目標是盡可能安全可靠地刺激有效的免疫反應。優化這一步驟需要通過篩選,以確定哪些抗原產生的目標基因或其他有機體片段能夠引發最有效的免疫反應。

        基于液滴的方法可以通過將抗體生成細胞、抗體捕獲珠熒光檢測抗體封裝在一起,進行高通量篩選。液滴可以被FACS分類以收集最佳的細胞。

        技術實現方案:

        µENCAPSULATOR單細胞封裝系統

        輔助制劑的開發與生產

        疫苗的效力可以通過劑來增強,劑可以刺激宿主的免疫反應,或者增加疫苗在靶點的停留時間。利用微流控納米顆粒生成系統可以制備和優化新的劑類型,如皂甙和ISCOMs。

        技術實現方案:

        納米粒子生成系統

        優化后,可以使用我們的多通道Telos技術放大該方法:

        Telos®高通量微流控技術

        疫苗載體顆粒的研制與生產

        疫苗經常被封裝在納米顆粒中,以提高傳遞效率,控制釋放曲線,并允許與劑共同封裝,以及釋放部位的靶向性。

        納米脂質LNP)和脂質體是一種常用的封裝劑,利用微流控技術可以高效地制備納米脂質

        Dolomite具有模塊化系統用于方法開發:

        納米脂質體合成系統

        使用Telos技術,可以很容易地放大產量:

        Telos®高通量微流控技術

         

         

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