Proses Pembersihan Hilir{0}}Perindustrian Untuk Vaksin Rhinotracheitis Berjangkit Bovine (IBR) — Bahagian "Ultrafiltration"

Rhinotracheitis berjangkit lembu (IBR) disebabkan oleh jangkitan virus rhinotracheitis berjangkit lembu (IBRV), juga dikenali sebagai virus herpes lembu jenis 1 (BHV-1). Penyakit ini terutamanya dicirikan oleh gejala pernafasan dan pengguguran. Sebagai tambahan kepada manifestasi klinikal ini, IBR boleh menyebabkan pengurangan hasil susu dalam lembu tenusu dan penurunan berat badan dalam lembu pedaging, mengakibatkan kerugian ekonomi yang ketara bagi ladang ternakan.

Penyakit ini bersifat imunosupresif. Apabila berlaku sebagai jangkitan tunggal, sifat patogeniknya agak rendah; bagaimanapun, apabila jangkitan bercampur dengan penyakit virus atau bakteria lain berlaku, keterukan dan bahaya meningkat dengan ketara. Vaksinasi ialah kaedah pencegahan dan kawalan yang paling berkesan, dengan dua jenis vaksin utama yang tersedia: vaksin hidup yang dilemahkan dan vaksin yang tidak aktif. Pada masa ini, vaksin rhinotracheitis berjangkit lembu yang digunakan di ladang kebanyakannya adalah vaksin yang tidak diaktifkan.

Vaksin hidup yang dilemahkan dicirikan oleh imunogenik yang kuat, permulaan imuniti yang cepat, dan tempoh perlindungan yang panjang (biasanya lebih daripada enam bulan). Ia biasanya digunakan untuk imunisasi kecemasan semasa wabak penyakit. Walau bagaimanapun, ia membawa potensi risiko penumpahan virus, menimbulkan risiko kepada lembu bunting, dan tidak boleh digunakan dalam lembu yang dijangkiti secara laten tetapi tanpa gejala.

Vaksin yang tidak aktif dicirikan oleh keselamatan yang tinggi, tanpa risiko penumpahan virus atau kembali kepada virulensi, dan dianggap benar-benar selamat. Mereka boleh digunakan dalam lembu pada semua peringkat, termasuk lembu bunting, anak lembu, dan lembu pembiakan. Walau bagaimanapun, permulaan imuniti adalah agak perlahan dan tempoh perlindungan adalah lebih pendek, jadi imunisasi penggalak biasanya diperlukan. Dalam sesetengah kes, keberkesanan perlindungan mungkin lebih lemah daripada vaksin hidup yang dilemahkan.

Tidak kira sama ada vaksin hidup yang dilemahkan atau vaksin yang tidak aktif digunakan, proses penulenan hiliran boleh dibahagikan kepada empat peringkat utama: penuaian dan penjelasan → penulenan kepekatan dan primer → penulenan penggilap → penapisan dan perumusan penyahaktifan/steril.

Kepekatan ialah langkah teras dalam proses penulenan hiliran vaksin, serta-merta selepas penjelasan. Matlamat utamanya ialah untuk mengurangkan dengan cepat -volume besar, penyelesaian jelas-rendah yang dituai kepada bentuk kepekatan-volume, tinggi-yang kecil sambil mengekalkan bioaktiviti virus. Ini mewujudkan keadaan yang diperlukan untuk langkah penulenan halus-berkapasiti tinggi tetapi rendah-seterusnya, seperti kromatografi.

Langkah ini biasanya dilakukan menggunakan ultrafiltrasi aliran tangensial (TFF). Prinsipnya adalah seperti berikut: larutan suapan virus mengalir selari dengan permukaan membran ultrafiltrasi dengan saiz liang tertentu. Di bawah tekanan, molekul-molekul kecil seperti air, garam dan kekotoran tertentu melepasi secara tegak lurus melalui membran dan dikeluarkan, manakala zarah virus yang utuh, yang jauh lebih besar daripada liang membran, dikekalkan, diedarkan semula secara berterusan dan tertumpu. Berbanding dengan sentrifugasi-tinggi tradisional, kaedah ini lebih lembut untuk virus rapuh seperti IBRV, yang mempunyai sampul lipid. Ia berkesan mengurangkan kerosakan struktur virus dan kehilangan aktiviti yang disebabkan oleh daya ricih yang tinggi dan lebih sesuai untuk skala linear-naik untuk pengeluaran perindustrian.

Operasi penumpuan yang berjaya adalah jauh lebih daripada sekadar mengurangkan volum. Perkara utama untuk pengoptimuman proses termasuk: mengawal tekanan transmembran dan kadar aliran suapan dengan tepat untuk mengimbangi kecekapan penapisan sambil meminimumkan polarisasi kepekatan dan kekotoran membran; memilih bahan membran yang sesuai dan saiz liang untuk memastikan pengekalan virus yang tinggi dan fluks meresap; dan mencari keseimbangan optimum antara pemulihan virus, faktor kepekatan, dan masa pemprosesan. Suspensi virus pekat bukan sahaja mencapai titer yang jauh lebih tinggi tetapi juga mencapai penulenan awal dengan membuang sebahagian besar-kekotoran larut air. Ini menyediakan asas volum dan kepekatan yang diperlukan untuk langkah penghalusan kritikal seterusnya, seperti kromatografi dan rawatan nuklease, menjadikan kepekatan sebagai hab kecekapan pusat dalam keseluruhan proses hiliran.

Diafiltrasi sekunder ialah langkah kritikal dalam penulenan hiliran vaksin, diletakkan selepas penulenan halus dan sebelum penggubalan. Ia biasanya dijalankan selepas kromatografi dan rawatan nuklease. Tujuan terasnya bukanlah kepekatan awal, tetapi pertukaran sistem dan pelarasan tepat keadaan rumusan akhir. Proses ini dilakukan dalam sistem ultraturasan aliran tangensial (TFF), di mana penimbal rumusan segar dan bersih terus ditambah kepada larutan virus pekat yang beredar, manakala pelarut asal dan kekotoran molekul-kecil dialihkan. Operasi ini secara berkesan dan lembut menghapuskan sisa garam, pelarut organik, produk degradasi nuklease, dan mengesan kekotoran larut yang tinggal daripada proses penulenan.

Kuncinya adalah untuk mengekalkan kelantangan malar atau menggunakan pelarasan kepekatan kecil untuk memastikan kepekatan virus memenuhi spesifikasi perumusan. Untuk virus yang rapuh dan berselubung seperti virus rhinotracheitis berjangkit lembu (IBRV), persekitaran hidrodinamik yang lembut bagi diafiltrasi sekunder adalah penting untuk memelihara integriti zarah dan imunogenisitas. Akhirnya, langkah ini menyediakan asas yang kukuh untuk penyahaktifan berikutnya (jika perlu), tambahan adjuvant atau penstabil, dan pengisian akhir, memastikan bahawa produk akhir memasuki rumusan dengan komponen yang ditetapkan, keadaan seragam dan keserasian yang baik. Oleh itu, ia merupakan salah satu langkah teras untuk memastikan keselamatan, kestabilan dan konsistensi kumpulan-ke-vaksin.

IBRV ialah virus DNA linear-berbulu dua terkandas dengan sampul kira-kira sfera. Zarah IBRV matang mempunyai diameter kira-kira 160–230 nm. Sehubungan itu, menggunakan membran ultraturasan 100, 300, atau 500 kDa boleh mengekalkan IBRV sambil mengeluarkan beberapa protein yang mencemari. Kadar pemulihan ultraturasan kaset membran Teknologi Jiuling berbeza mengikut jenis bahan suapan, tetapi secara amnya mencapai 90–95%.