Tanulmány a mélyszűrés alkalmazásáról a ragadós száj- és körömfájás elleni vakcina előállítási folyamatában
Előszó - Mi a száj- és körömfájás
A 14. században Európában is vannak írásos feljegyzések hasonló ragadós száj- és körömfájásról. A ragadós száj- és körömfájás a ragadós száj- és körömfájás vírusa által okozott akut, lázas, erősen fertőző betegség.
A felnőtt állatok klinikai tünetei a következők: megnövekedett testhőmérséklet, hólyagok és fekélyek kialakulása a szájban, hólyagok és fekélyek a patában, sőt a patahéj leválása is, ami étkezési és alvási nehézségeket, súlycsökkenést, sőt gazdasági értékvesztést okoz a gazdasági állatokban. ;
A fiatal állatok klinikai tünetei a következők: emelkedett testhőmérséklet, szívizomgyulladás és egyéb tünetek, ha egyszer jelentkeznek, a fiatal állatok nagy mortalitásúak.
Absztrakt
Az elmúlt 500 év során a ragadós száj- és körömfájás ismételten kitört világszerte, és nagyszámú sertés, szarvasmarha, juh és más háziállat, valamint vadon élő párosujjú patás hal el vagy betegedett meg, súlyosan érintve az állatállományt. és tenyésztőipar.
A mélyszűrési technológia alkalmazásának a ragadós száj- és körömfájás vakcina gyártási folyamatában történő vizsgálata érdekében a felületi szűrés és a mélyszűrés szűrhetőségi teljesítményét, valamint a baktériumölő szűrés védő hatását vizsgáltuk és hasonlítottuk össze. Vizsgálták a nagy töltésű mélyszűrés előnyeit a sejttörmelék eltávolításában. Elemeztük a különböző turbiditású sejttenyésztő tápközeg megfelelő szűrési sémáját.
Az eredmények azt mutatták, hogy a mélyszűrési terhelés 13,9-szerese volt a felületi szűrésnek, a szűrőfolyadék zavarossága a felületi szűrésnek csak 23,5%-a, az ezt követő 0.2um debakterializációs terhelés pedig 7,2-szerese a felületi szűrésnek. felületi szűrés. Speciális gyanta ligandjának használatával a szűrőfolyadék zavarossága 38,6%-a az azonos pórusméretű közönséges mélyszűrőnek, ami jót tesz a lefelé irányuló folyamat védelmének. Az eredmények azt mutatták, hogy a mélyszűrés, különösen az erős pozitív töltésű mélyszűrés hatékonyan alkalmazható az FMD vakcina előállítására, és megfelelő szűrési eljárásokat kell kialakítani a különböző táptalajokhoz.
Ragadós száj- és körömfájás és mélyszűrés
A ragadós száj- és körömfájás (FMD) a hasított körmű állatok akut, lázas és fertőző betegsége, amelyet a ragadós száj- és körömfájás vírusa (FMDV) okoz. A betegségre leginkább fogékony állatok a szarvasmarha, a sertés és a juh. A ragadós száj- és körömfájás Ázsiában, Afrikában, a Közel-Keleten és Dél-Amerikában endémiás, igen magas előfordulási gyakorisággal és gyors terjedéssel. Az Állat-egészségügyi Világszervezet (OIE) az első A kategóriájú zoonózisok közé sorolja, és megköveteli a tagállamoktól, hogy a ragadós száj- és körömfájást felvegyék a bejelentésköteles állatbetegségek listájára. A védőoltás az FMD specifikus megelőzésének hatékony eszköze. Az FMD inaktivált vakcina, amelyet az érintetlen vírus inaktivátorral történő inaktiválásával állítanak elő, fontos szerepet játszik az FMD megelőzésében és leküzdésében.
Maga az FMDV antigenitása gyenge, és a vírus inaktiválása nagy hatással van az antigénjére. Ezért az FMD vakcina jelenlegi gyártásában a nagy tisztaságú száj- és körömfájás elleni oltóanyag biztosítja az egységdózis antigéntartalmát és tisztaságát, ami különösen fontos, és egyben a jelenlegi vakcinázási stratégia is. Ez magas követelményeket támaszt a vírusok downstream tisztításával szemben. Ezenkívül 2009 előtt Kínában az inaktivált ragadós száj- és körömfájás elleni oltóanyagok előállítása során többnyire a tenyésztési módszert alkalmazták a palack forgatásával és a falhoz való ragasztással. Az oltások iránti kereslet növekedésével fokozatosan megjelentek ennek a nagyszámú forgó palackot, alacsony hatékonyságot és alacsony expressziós szintet igénylő tenyésztési módszer hátrányai.
Ezért az elmúlt években a sejttenyésztés technológiája a korábbi tapadó tenyészetről lassan szuszpenziós tenyészetre változott, és a vírustermelés jelentősen javult. A vírustermelés növekedésével azonban a tenyésztési mód megváltoztatása nagyobb nyomást gyakorolt a downstream tisztításra, mert ennek megfelelően megnőtt a tenyésztési folyamat során keletkező sejttörmelék, a gazdafehérjék sejtfelszabadulása, a gazda DNS-e stb. további követelményeket támaszt a downstream tisztítási képességgel szemben.
A membránszűrési technológiát széles körben használják biológiai termékek, például vakcinák gyártási folyamatában, amelyek között az egyenáramú szűrési technológiát általában a betegségméreg begyűjtési folyamatában használják az oldhatatlan szennyeződések, például a sejttörmelékek elkülönítésére. A korai FMDV-tisztításban főként az összecsukható membránszűrő elem által képviselt felületi szűrési technológiát alkalmazták. A tenyésztési feltételek változásával, a sejttörmelék szennyeződések növekedésével a felületi szűréssel nehéz elérni a derítő hatást, és mivel a felületi szűrési terhelés alacsony, a szűrőanyagok költsége egyre magasabb.
A fenti háttér mellett a mélyszűrést egyre gyakrabban alkalmazzák az FMDV citoliquid elválasztásának folyamatában. A mélyszűrő anyaga általában természetes forrásból származó hosszú és finom szálakból áll, és a szűrőközeg által a film kialakítása után kialakított csatorna gyakran nagyon kanyargós, hasonlóan a labirintus nyílás szerkezetéhez. A szennyező részecskék gyakran a szűrő belsejében ragadnak, nem pedig a felületen. Ezenkívül a szűrőcsatorna fala gyakran elektrosztatikus hatás vagy intermolekuláris erő hatására elnyeli a rendkívül finom szemcsés szennyeződések egy részét. Általánosságban elmondható, hogy a mélyszűrés szűrési mechanizmusát a mechanikai visszatartás és adszorpció jellemzi.
Állandó áramú szűrési módszer
Szerelje fel a mélyszűrő lemezt az állandó áramú szűrőkészülékre, mossa le a szűrőlapot 54 L/m2 feletti PBS pufferrel; A mosás befejezése után indítsa el a perisztaltikus szivattyút, hogy lassan pumpálja a folyadékot, lassan állítsa be a szivattyú sebességét a várható áramlási sebességre, és szűrje le a folyadékot. Jegyezze fel a szűrési folyamat során a szűrési térfogatot, időt, nyomáskülönbséget és zavarosságot. A szűrletet összegyűjtöttük az antigén kimutatása céljából.
A mélyszűrés előnyei
A felületi szűrés egy olyan technológia, amely a szűrőanyag felületén lévő részecskéket rögzíti a szűrés érdekében. A szűrési mechanizmus elsősorban a folyadékszűrőben lévő részecskék méretén alapul, a nagy részecskék a szűrőmembrán felületén csapódnak le. A mélyszűrés belső csatornákat használ a részecskék elfogására és mélységben történő adszorpciójára. A kettő összehasonlító diagramja az 1. ábrán látható.
Egy bizonyos gyártótól származó ragadós száj- és körömfájás vakcina inaktivált oldatát 0,45 um polipropilén felületi membránnal és mélyszűrő lemezzel előszűrték, majd 0,2 um baktericid szűrővel szűrték. A szűrhetőségi adatokat az 1. táblázat tartalmazza.
A ragadós száj- és körömfájás elleni vakcina inaktivált oldatának zavarossága 77 NTU. Ha a baktériumokat közvetlenül szűrik, nagyszámú sejtfragmens elkerülhetetlenül a 0.2um szűrőmembrán gyors eltömődését okozza, ami befolyásolja a 146S vipartikulum átvitelét. Ezért az előszűrést a debakterializációs szűrés előtt tervezték meg, és összehasonlították a két előszűrési módszert, a mélyszűrést és a felületi szűrést. A szűréshez a kétrétegű mélyszűrőlemez van kiválasztva, a terhelés 641 L/m2, a mélyszűrő pedig 9,65 NTU-ra csökkenti a 77 NTU anyagot, ami tiszta és fényes. A 0.45um felületi szűrési terhelés mindössze 46 L/m2, a szűrőfolyadék zavarossága pedig eléri a 41 NTU-t, ami nem alkalmas előszűrésre. Az ezt követő 0,2um debakterializált szűrési terhelés összehasonlítása szerint a debakterializált szűrőmembrán terhelés mélyszűrést követően 655 L/m2, ami 7,2-szerese a megfelelő felületi szűrési szűrési terhelésnek (csak 91 L/m2) .
A 146S vizsgálati eredmények azt mutatják, hogy a mélyszűrő rendszer hozama nagyobb, mint a felületi szűrőrendszeré. A mélyszűrési terhelés 13,9-szerese volt a felületi szűrésnek, a szűrőfolyadék zavarossága csak 23,5%-a a felületi szűrésnek, az ezt követő 0.2um baktériumeltávolító szűrési terhelés pedig 7,2-szerese a felületi szűrésnek. felületi szűrés. Ezért mind költség, mind hozam szempontjából a mélyszűrő rendszer lényegesen jobb, mint a felületi membránszűrő rendszer.
Az erős pozitív töltésű mélyszűrő előnyei
A pozitív töltésű mélyszűrőlemezt és az erős pozitív töltésű mélyszűrőlemezt a különböző forrásokból származó ragadós száj- és körömfájás vakcina inaktivált oldatának összehasonlítására használtuk. A szűrhetőségi eredményeket a 2. táblázat, a szűrési sebesség és a nyomáskülönbség változását a szűrési folyamatban a 2. színelrendezés mutatja.
Az alkalmazott mélyszűrőlemezek két csoportja azonos nyíláspontosságú, a teljesítmény és a terhelés és a nyomáskülönbség változása szempontjából nagyon konzisztens, a 2. ábrán látható nyomáskülönbség változási görbe pedig alapvetően megegyezik.
A szűrőfolyadék zavarosságától azonban nagyon nagy a különbség. A közönséges pozitív töltésű kétrétegű szűrőlemez szűrőfolyadéka 25 NTU, míg az erősen pozitív töltésű mélyrétegű szűrőlap azonos apertúrájú szűrőfolyadéka csak 9,65 NTU, ami a közönséges mélyszűrőlapé mindössze 38,6%-a. Ez elsősorban az erős pozitív töltésű mélyszűrőlemezes szűrőanyagban lévő speciális gyanta ligandumnak köszönhető. A zavarosságot 10 NTU alá csökkenti az erősen pozitív kétrétegű szűrőlemez, és a sejtfragmensek teljesen adszorbeálódnak vagy bezáródnak, ami elősegíti a későbbi ultraszűrési vagy baktericid szűrési folyamatot. Az oldhatatlan sejttörmeléken kifejtett adszorpciós hatás mellett Yigzaw Y és munkatársai az erősen pozitív töltésű mélyszűrőlemez sejtgazdafehérjére gyakorolt eltávolító hatásáról is beszámoltak, Dorsey N és munkatársai pedig az erősen pozitív töltésű mélyszűrőlemez eltávolító hatásáról számoltak be. a DNS-en.
Derítő szűrési eljárás létrehozása a ragadós száj- és körömfájás elleni vakcina felülúszójához mélyszűréssel
A felületi szűrés és a mélyszűrés fenti összehasonlító vizsgálata, valamint a speciális erős pozitív töltésű mélyszűrőlemez derítő hatásának vizsgálata révén a különböző szűrési sémákat össze kell hangolni a különböző körülmények között előállított ragadós száj- és körömfájás vakcina inaktivált felülúszójával. kultúrkörülmények. A 3 különböző turbiditású, alacsony, közepes és nagy zavarosságú centrifugális felülúszó esetén a mélyszűrési séma és a megfelelő szűrési paraméterek a 3. táblázatban láthatók.
Az alacsony turbiditású centrifugális felülúszó esetében az egyrétegű mélyszűrőlemez hatékonyan tisztítja és eltávolítja a kis mennyiségű sejttörmeléket. A közepes zavarosságú centrifugális felülúszó esetében a kétrétegű mélyszűrőlemez hatékonyan tisztázza, különösen az erős pozitív töltésű mélyszűrőlemez csökkentheti a zavarosságot 5 NTU alá; Nagyobb zavarosságú centrifugális felülúszó esetén a kombinált szűrőlemez hatékonyan tisztítható. Nem számít, melyik folyamat, a feldolgozási kapacitás 500 ~ 800 L/m2, a szűrőfolyadék zavarossága kisebb, mint 20 NTU, és a célantigén teljesen visszanyerhető, alkalmas nagyüzemi gyártásra.
Vita
Az 1970-es években a szűrőközeget úgy határozták meg, hogy ne használjon azbeszt anyagokat, mert az azbeszt anyagokban rákkeltő anyagok vannak jelen. A mélyszűrő anyaga nem tartalmaz azbesztet, és erősebb pozitív töltéssel rendelkezik. A szűrőanyag farost mátrixból és szűrési segédanyagból készül. A gyártási folyamat során az alapkomponensek összekapcsolására polimer gyantát használnak, a benne lévő pozitív töltésű funkciós csoportok pedig hatékonyan adják a mélyszűrő anyag töltésadszorpciós képességét. Az adszorpciós mélyszűrés kiváló teljesítménye a finom részecskék befogására a 3. ábrán látható.
Ebben a kísérletben különböző gyanta komponenseket és különböző precíziós mélyszűrő anyagokat választottunk az FMDV tenyészoldat szűrési tesztjének tisztázására, az összehasonlító tesztet pedig felületi szűréssel végeztük. Az eredmények azt mutatták, hogy a mélyszűrés alkalmasabb a sejttörmelék eltávolítására, mint a felületi szűrés, ami kedvezett a későbbi mikrobaterhelést szabályozó szűrőegységnek (0.2um). Ezenkívül az erős pozitív töltésű mélyszűrőlemez és a hagyományos pozitív töltésű mélyszűrőlemez szűrőhatásának összehasonlításával az erős pozitív töltésű szűrőlemez erős zavarosságszabályozási képességet mutat, amely a zavarosságot 5 NTU alá csökkentheti, ami nagyon elősegíti a teljes szűrési folyamat robusztusságának javítását.
Az upstream tenyésztési folyamat nagy hatással van a hatóanyagok betakarítási lépéseire. Ez a kísérlet a teszteléssel végül egy méretezhető szűrési sémát hozott létre különböző zavarosságú sejttenyésztő tápközegek számára, aminek bizonyos irányadó jelentősége van a nagyüzemi termelésben.
A Guidling Technology által piacra kerülő mélységi szűrő egy tárcsás szűrőelem, amely egyfajta hatékony szűrőelem, szűrőanyagként mélyszűrőkartonnal, teljes mértékben megfelel a biofarmakon hatósági követelményeinek, főként kifejezetten a biofarmakon eltávolítására tervezett és gyártott. nagy szilárd tartalom, például sejtek és sejtfragmensek, és alkalmazhatók emlős sejttenyésztő folyadékra; Baktériumok és élesztősejtek lizátumának tisztázása; A gazdasejt fehérje (HCP) eltávolítása; Távolítsa el a vírust és a DN-t; endotoxinok eltávolítása; A habzásgátló eltávolítása.
A termék előnyei a kis holttérfogat, a lineáris erősítés, a lemezkapszula-szerkezet, a kompakt szerkezeti kialakítás, és más berendezésekkel sorozatban is használható, kis helyigény, stabil áramlási sebesség, hosszú élettartam és alacsony költség.