კვლევის ფონი და მნიშვნელობა
FMD ვაქცინის წარმოებისას, უჯრედული კულტურის სუპერნატანტები შეიცავს დიდი რაოდენობით უჯრედულ ნამსხვრევებს. თუ ისინი პირდაპირ დაექვემდებარება 0.2 μm სტერილიზაციის ფილტრაციას, ფილტრის მემბრანები მიდრეკილია სწრაფი დაბინძურებისკენ, რაც ამცირებს ეფექტურობას და პოტენციურად მოქმედებს სამიზნე ანტიგენის (146S ვირუსული ნაწილაკები) გამტარიანობასა და მოსავლიანობაზე.
ეს კვლევა სამ ძირითად კითხვაზეა ორიენტირებული:
ზედაპირული ფილტრაციისა და სიღრმისეული ფილტრაციის ეფექტურობის შედარება გამტარუნარიანობის, სიმღვრივის შემცირებისა და ქვედა დინების სტერილიზაციის ფილტრების დაცვის თვალსაზრისით.
უჯრედული ნარჩენების მოცილებაში ძლიერი დადებითად დამუხტული სიღრმისეული ფილტრების უნიკალური უპირატესობის დადასტურება.
მასშტაბირებადი ფილტრაციის სქემების შექმნა, რომლებიც მორგებულია სხვადასხვა სიმღვრივის დონის მქონე კულტურულ სითხეებზე, სამრეწველო წარმოების საჭიროებების დასაკმაყოფილებლად.
ძირითადი ექსპერიმენტები და შედეგები
ზედაპირული ფილტრაცია სიღრმისეული ფილტრაციის წინააღმდეგ
ექსპერიმენტი:ინაქტივირებული FMD ვაქცინის სითხეები გაფილტრული იქნა 0.45 μm პოლიპროპილენის ზედაპირული მემბრანისა და სიღრმისეული ფილტრის ფურცლების გამოყენებით, რასაც მოჰყვა 0.2 μm სტერილიზებული ფილტრაცია.
დასკვნები:
საწყისი სიმღვრივე: 77 NTU.
სიღრმისეული ფილტრაცია:გამტარუნარიანობა 641 ლ/მ²; სიმღვრივე შემცირებულია 9.65 NTU-მდე (გამჭვირვალე და კაშკაშა).
ზედაპირული ფილტრაცია:გამტარუნარიანობა მხოლოდ 46 ლ/მ²; სიმღვრივე დარჩა 41 NTU-ზე.
სტერილიზაციის ფილტრაცია ქვემოთ:სიღრმისეული ფილტრაციის შემდეგ, 0.2 μm ფილტრების გამტარუნარიანობა 655 ლ/მ² იყო, ზედაპირული ფილტრაციის შემდეგ კი მხოლოდ 91 ლ/მ²-ს შეადგენდა - ეს 7.2-ჯერ გაუმჯობესებაა.
146S მოსავლიანობა:უფრო მაღალი სიღრმისეული ფილტრაცია ზედაპირულ ფილტრაციასთან შედარებით.
დასკვნა:სიღრმისეული ფილტრაციის გამტარუნარიანობა ზედაპირულ ფილტრაციასთან შედარებით 13.9-ჯერ მეტი იყო, ფილტრატის სიმღვრივე 76.5%-ით დაბალი, ხოლო სტერილიზაციის ფილტრის სიცოცხლის ხანგრძლივობა 7-ჯერ მეტად გაიზარდა. როგორც ღირებულების, ასევე მოსავლიანობის თვალსაზრისით, სიღრმისეული ფილტრაცია უკეთესია.
დადებითად დამუხტული vs. ძლიერად დადებითად დამუხტული სიღრმისეული ფილტრაცია
ექსპერიმენტი:ინაქტივირებული FMD სითხეებზე გამოსცადეს ორი ტიპის სიღრმისეული ფილტრის ფურცელი ერთი და იგივე ფორების ზომით, მაგრამ განსხვავებული მუხტის სიმკვრივით (ნორმალური დადებითი vs. ძლიერი დადებითი).
დასკვნები:
გამტარუნარიანობისა და წნევის პროფილები მსგავსი იყო.
ნორმალური დადებითი სიღრმეფილტრი:ფილტრატის სიმღვრივე 25 NTU.
ძლიერი დადებითი სიღრმეფილტრი:ფილტრატის სიმღვრივე 9.65 NTU (ნორმის მხოლოდ 38.6%).
ძლიერი მუხტის ტევადობა განპირობებულია სპეციალური ფისოვანი ლიგანდებით, რომლებიც აძლიერებენ ელექტროსტატიკურ ადსორბციას.
ლიტერატურული ცნობები ადასტურებს, რომ ძლიერ დადებით სიღრმის ფილტრებს ასევე შეუძლიათ მასპინძელი უჯრედის ცილებისა (HCP) და დნმ-ის მოცილება.
დასკვნა:ძლიერი დადებითი სიღრმის ფილტრები მნიშვნელოვნად უკეთესად ამცირებს სიმღვრივეს (<10 NTU), იცავს ულტრაფილტრაციის/სტერილიზაციური ფილტრაციის შემდგომ დინებას და აშორებს პროცესთან დაკავშირებულ დამატებით მინარევებს.
1. სიღრმისეული ფილტრაციის ტექნიკური პრინციპები და უპირატესობები
ზედაპირული ფილტრაცია:იჭერს ნაწილაკებს მხოლოდ მემბრანის ზედაპირზე; ძირითადად ზომაზე დაფუძნებული გაცრა.
სიღრმისეული ფილტრაცია:მატრიციდან ნაწილაკებს აშორებს როგორც შეკავების, ასევე ელექტროსტატიკური ადსორბციის გზით.
ძირითადი უპირატესობები:
აზბესტის გარეშე (ადრეული ფილტრის მასალისგან განსხვავებით).
დამზადებულია მაღალი სისუფთავის ცელულოზის ბოჭკოებისგან, ფილტრის დამხმარე საშუალებებისა და პოლიმერული ფისებისგან.
დადებითი მუხტის მქონე ფუნქციური ჯგუფები უზრუნველყოფენ წვრილი ნაწილაკებისა და მინარევების ძლიერ ადსორბციას.
სრულად შეესაბამება ბიოფარმაცევტული მარეგულირებელი მოთხოვნების მოთხოვნებს.
2. მასშტაბირებადი ფილტრაციის სქემები სხვადასხვა სიმღვრივის დონისთვის
შედარებითი კვლევების საფუძველზე:
დაბალისიმღვრივესითხეები:საკმარისია მსუბუქი წინასწარი ფილტრაცია.
საშუალოსიმღვრივესითხეები:რეკომენდებულია ორშრიანი სიღრმისეული ფილტრაცია.
მაღალისიმღვრივესითხეები:10 NTU-ზე დაბლა სიმღვრივის შესამცირებლად საჭიროა ძლიერი დადებითი სიღრმისეული ფილტრაცია, რაც უზრუნველყოფს ეფექტურ დამუშავებას და ანტიგენის მაღალ მოსავლიანობას.
3. პროდუქტის დანერგვა: Great Wall-ის ფილტრაციის სიღრმის ფილტრები
Great Wall Filtration გთავაზობთ ბიოფარმაცევტული პროცესებისთვის შექმნილ სიღრმისეული ფილტრაციის სისტემებს.
ძირითადი მახასიათებლები:
მაღალი ტევადობის სიღრმის ფილტრის ფურცლები უჯრედების, ნარჩენების და დიდი მყარი ნაწილაკების მოსაშორებლად.
გამოიყენება ძუძუმწოვრების უჯრედების კულტურებისთვის, ბაქტერიული/საფუარის ლიზატებისთვის.
შეუძლია HCP-ის, დნმ-ის, ვირუსების, ენდოტოქსინების და ქაფის საწინააღმდეგო აგენტების მოცილება.
კომპაქტური დიზაინი, ხაზოვანი მასშტაბირება, შესაფერისი ხაზოვანი ან პარალელური გამოყენებისთვის.
სტაბილური ნაკადის სიჩქარე, ხანგრძლივი მომსახურების ვადა და დაბალი საოპერაციო ხარჯები.
დასკვნა
ძლიერი დადებითად დამუხტული სიღრმისეული ფილტრაციის ტექნოლოგია მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს გასუფთავების ეფექტურობას და ანტიგენის აღდგენას FMD ვაქცინის წარმოებაში. FMD ვაქცინების გარდა, ის უზრუნველყოფს სხვა ბიოლოგიურ პროდუქტებში გაწმენდის საიმედო გზას. ბიოპროცესების ოპტიმიზაციის გაგრძელებისას, მოწინავე ფილტრაციის ტექნოლოგია კვლავ აუცილებელი იქნება ვაქცინების უსაფრთხო და ეფექტური წარმოებისთვის.
ეს სტატია ეფუძნება რეალურ ექსპერიმენტულ მონაცემებს მხოლოდ საცნობარო მიზნებისთვის.ვალიდაციარეკომენდებულია წარმოების რეალურ პირობებში.
