Applicazione della tecnologia di filtrazione su membrana nella produzione di vaccini a mRNA
Applicazione della tecnologia di filtrazione su membrana nella produzione di vaccini a mRNA
Introduzione di fondo
Dopo oltre 30 anni di ricerca, i vaccini mRNA stanno attirando grande attenzione in un momento in cui la pandemia di COVID-19 infuria in tutto il mondo. Essendo una nuova tecnologia vaccinale, il vaccino mRNA presenta i vantaggi di un breve ciclo di ricerca e sviluppo, un basso costo, un’ampia gamma di selezione dell’antigene e un buon effetto protettivo. Rispetto ai tradizionali vaccini a subunità e ai vaccini inattivati, il vaccino a mRNA ha un grande potenziale ed è diventato un cavallo oscuro nel campo della medicina biologica, che potrebbe portare cambiamenti sovversivi nel campo della medicina biologica.
mRNA
L'RNA messaggero (mRNA) è un tipo di acido ribonucleico a filamento singolo che viene trascritto da un filamento di DNA come modello e trasporta informazioni genetiche che possono guidare la sintesi proteica. Dopo la generazione trascrizionale dell'mRNA secondo il principio dell'accoppiamento di basi complementari basato sui geni nelle cellule, l'mRNA contiene sequenze di basi corrispondenti ad alcuni segmenti funzionali delle molecole di DNA, che vengono utilizzate come modello diretto per la biosintesi delle proteine. Sebbene l'mRNA rappresenti solo dal 2% al 5% dell'RNA totale della cellula, è il più diversificato, il metabolismo è molto attivo ed è un tipo di RNA con l'emivita più breve, che si decompone in pochi minuti. minuti ad alcune ore dopo la sintesi.
vaccino a mRNA
L'mRNA è una molecola presente in natura che trasporta il "progetto" delle cellule umane per produrre proteine bersaglio, o immunogeni, che attivano le risposte immunitarie nel corpo per combattere una varietà di agenti patogeni. I vaccini a mRNA utilizzano la sequenza genetica del virus anziché il virus stesso, quindi i vaccini a mRNA non hanno componenti virali e non presentano alcun rischio di infezione. Allo stesso tempo, i vaccini a mRNA hanno anche un breve ciclo di ricerca e sviluppo, che può sviluppare rapidamente nuovi vaccini candidati per affrontare la variazione del virus. Il duplice meccanismo dell’immunità umorale e delle cellule T, la forte immunogenicità, l’assenza di necessità di adiuvanti e la facilità della produzione di massa supportano i principali vantaggi dell’offerta globale. Il vaccino mRNA è un nuovo tipo di vaccino contro l'acido nucleico, che appartiene al vaccino di terza generazione. Rispetto ai vaccini tradizionali, i vaccini mRNA sono simili alle infezioni virali e, iniettandosi secondo la guida dei medici professionisti, possono sintetizzare la proteina S nel corpo umano e quindi stimolare il corpo a produrre anticorpi simulando l'infezione virale. Il vaccino mRNA presenta i vantaggi di una rapida espressione intracellulare, una risposta rapida, una forte immunogenicità, un'elevata efficacia e sicurezza, un breve ciclo di ricerca e sviluppo e una facile produzione su larga scala. Negli ultimi anni, una varietà di vaccini a mRNA per la rabbia, l’influenza e altre malattie infettive sono stati sottoposti a studi clinici e hanno mostrato buone prospettive di applicazione. Durante l'epidemia di COVID-19, il successo dell'applicazione dei vaccini mRNA ha ulteriormente convalidato la piattaforma e ha aperto le porte all'applicazione dei vaccini mRNA nella prevenzione delle malattie infettive, in particolare nel campo della medicina veterinaria.
Processo di produzione del vaccino mRNA
L'improvvisa comparsa del COVID-19 alla fine del 2019 ha cambiato il panorama del settore biomedico. La tecnologia del vaccino mRNA è stata esplorata anche grazie ai continui sforzi degli scienziati negli ultimi 30 anni, rendendone possibile l'applicazione agli esseri umani. Il virus è un agente patogeno altamente variabile e la tecnologia del vaccino basata sull’mRNA può modificare rapidamente la proteina bersaglio e ottenere una produzione rapida e su larga scala, che ha un effetto positivo sulla prevenzione dell’infezione da malattie virali. Il COVID-19 ha aperto la porta ai vaccini basati sull'mRNA e agli approcci di prevenzione del vaccino mRNA per altre malattie importanti, e l'impatto e il significato della promozione delle tecnologie vaccinali basate sull'mRNA potrebbero estendersi ben oltre la stessa prevenzione del COVID-19.
Negli ultimi anni, i vaccini a mRNA hanno fatto grandi progressi e la tecnologia applicativa nella prevenzione e nel trattamento di una varietà di tumori e malattie infettive si è gradualmente sviluppata e maturata e una varietà di vaccini a mRNA sono stati avviati a studi clinici. Tuttavia, essendo una nuova tecnologia di sviluppo del vaccino, il vaccino mRNA deve ancora affrontare alcuni problemi e sfide nella ricerca e nello sviluppo, e ci sono ancora molti problemi da superare nello sviluppo del processo. Per realizzare veramente la terapia con mRNA per i pazienti, dobbiamo costantemente identificare i problemi, trovare problemi e risolverli.
Al momento, il processo di produzione del vaccino mRNA è complicato e macchinoso, ma la tecnologia di filtrazione su membrana attraversa l’intero processo di produzione del vaccino mRNA.
Tecnica di filtrazione su membrana
La tecnologia di filtrazione a membrana si riferisce alla tecnologia di separazione a membrana guidata dalla pressione. Sotto una certa pressione, quando il liquido scorre attraverso la superficie della pellicola, molti piccoli pori sulla superficie della pellicola consentono solo il passaggio di acqua e piccole molecole e diventano il liquido permeante e la sostanza nel liquido il cui volume è maggiore rispetto alla microapertura sulla superficie del film viene intrappolata nel lato di ingresso del liquido del film, diventando il liquido concentrato, in modo da raggiungere lo scopo di separare e concentrare il liquido. La filtrazione a membrana, come nuova tecnologia di separazione, concentrazione, purificazione e purificazione ad alta efficienza, presenta i vantaggi di un funzionamento semplice, ingombro ridotto, nessun cambiamento di fase e nessuna nuova sostanza inquinante nel processo di trattamento, un buon effetto di separazione, ecc., ha si è sviluppato rapidamente negli ultimi 30 anni ed è stato ampiamente utilizzato nell'industria petrolchimica, nell'industria leggera tessile, nell'alimentazione, nella medicina, nella protezione ambientale e in altri campi.
Applicazione della tecnologia di filtrazione su membrana nella produzione di vaccini a mRNA
Nelle diverse fasi di produzione dei vaccini a mRNA, dovrebbero essere utilizzate diverse forme di filtrazione a flusso tangenziale e prodotti di filtrazione su membrana a causa dei diversi prodotti, impurità e scopi sperimentali.
(1) Purificazione/concentrazione mediante ultrafiltrazione LNP
Dopo che l'mRNA è stato combinato con un materiale caricato positivamente (LNP impaccato microfluidico), è necessario un processo di purificazione/concentrazione di ultrafiltrazione. Nel processo di produzione del vaccino mRNA, è possibile selezionare l'involucro della membrana o la fibra cava con apertura adeguata in base alla dimensione delle particelle del complesso mRNA-LNP per rimuovere l'mRNA non combinato e i lipidi liberi, aumentare la concentrazione del complesso mRNA-LNP, sostituire il tampone, regolare il valore del pH, ecc.
(2) sterilizzazione e filtrazione
Il processo di filtrazione battericida è il processo di produzione per ottenere un filtrato sterile rimuovendo i microrganismi nel fluido attraverso il filtro battericida. Il processo di filtrazione battericida non deve influenzare negativamente la qualità del prodotto. Nel processo di produzione dei vaccini a mRNA, viene generalmente utilizzato un filtro con una dimensione dei pori di 0,22μm per rimuovere contaminanti microbici come i batteri e migliorare la sicurezza dei vaccini a mRNA.
Informazioni sulla guida
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