反应器那点事儿之新冠灭活疫苗的研发和生产​

自新冠肺炎病毒（COVID-19）在全世界疯狂肆虐以来，目前全世界确诊人数已经接近2亿，并且仍以较快速度在增长。疫情的快速传播不仅给我们的生活和工作带来了很多的不便，也同时严重影响了全世界的经济发展。作为新发传染病，疫苗接种仍是目前控制新冠病毒传播的最有效方法之一，尤其对于我们日常生活的恢复具有非常重要的意义！

下面就由小编带您了解新冠疫苗目前的研发和生产现状以及疫苗生产过程中的那些事儿：

新冠疫苗研发的世界格局：

截至2020年9月3日，全世界在研的新冠疫苗技术路线分类如下图。全球新冠病毒疫苗的研发已经有321种候选疫苗，其中有33种候选疫苗正在临床试验中 (Nat. Rev. Drug Discov. 19, 305–306; 2020)，并且这个数量还在不断地增长中。常规疫苗的研发周期平均在10-15年，但疫情事态紧急，新冠疫苗的研发上市被压缩到了1-2年。由于目前对于新冠病毒的免疫反应等特点不是特别清楚，那么在这种情况下，对疫苗的设计以及研发生产工艺要求更高！

图：在研新冠疫苗世界格局(Nat. Rev. Drug Discov. 19, 305–306; 2020)

目前我国已经有21个新冠病毒疫苗进入了临床阶段，研发的数量与质量领跑世界！其中已经有4个疫苗附条件上市，3个疫苗获批紧急使用。目前国内广泛接种的疫苗种类主要包括：灭活疫苗、腺病毒载体疫苗和重组蛋白疫苗三种类型（如下）。

新冠疫苗主要技术路线

据官方消息，截止到今年6月，我国新冠疫苗的接种人数超6.3亿人，接种率已超过40%！权威医学期刊《柳叶刀》表示，有超过80%的人接种新冠疫苗才能达到群体免疫，进而阻断新冠病毒的传播。各位小伙伴有没有完成接种新冠疫苗呢？

图源网络

新冠全病毒灭活疫苗作为我国疫情防控的主力军，让我们看看它是怎么被研发和生产出来的呢？

新冠灭活疫苗的来历：

疫苗（Vaccine）的定义是指：针对疾病的致病原或其相关的蛋白（多肽）、多糖或核酸，并以其中一种或多种成分，直接通过载体经免疫接种进入机体后，能诱导产生特异的体液和细胞免疫，从而使机体获得预防该病的免疫力。简单点来说，灭活疫苗就是指将病毒经细胞大规模批量培养并使用灭活剂处理之后制备而成的“死病毒”。病毒灭活疫苗作为一种非常经典的疫苗形式，人类对其更加熟悉，技术经验更足，生产工艺更加稳定，这也意味着安全更加可控。并且在目前已经上市的其它疾病的疫苗中，也以灭活疫苗居多，例如狂犬病灭活疫苗、流感灭活疫苗、甲型肝炎灭活疫苗等。灭活疫苗也易于快速研究和制备，通常在发生病毒性传染病时，往往优先选择针对该病毒的灭活疫苗。也因此，我国在发生新冠疫情后，能快速响应、研发并生产出大量的灭活疫苗，以保障人民生命安全。

新冠灭活疫苗生产工艺：

那么大家耳熟能详的新冠灭活疫苗是怎么生产的呢？简单来说就分为这6个步骤：Vero细胞培养、病毒灭活、病毒纯化、配比、灌装和包装。

图：新冠灭活疫苗主要的生产过程（图源网络）

前面我们了解到灭活疫苗的主要成分就是病毒颗粒，那么大量病毒的获得就成了疫苗开发过程比较重要的工艺环节。以前，疫苗生产企业大部分采用传统的转瓶贴壁培养的方式来生产疫苗。但是在生产中对转瓶需要数量众多，占用面积大，效率低等缺点，后来悬浮培养技术突破了疫苗生产的瓶颈。目前悬浮培养和微载体相结合的技术成为了疫苗生产的主流方式，这样大大提高了疫苗的生产效率。为了以满足生产的需要，工厂疫苗生产的生物反应器一般能达到2000L甚至更大的规模。

生物反应器的工艺：

细胞生长和病毒扩增需要在生物反应器中完成，那么生物反应器的：搅拌速度、溶氧量（DO）、pH以及营养物质（葡萄糖、谷氨酰胺、氨基酸等）等各种条件均能影响病毒的产量。因此在大规模生产前期，疫苗生产企业需要从实验室进行工艺开发，确定工艺操作和参数，然后逐步扩大规模（通常为3-20L发酵），来生产用于临床 Ⅰ 期的疫苗。再中试生产（放大到200L），使用实验设计（DoE）对生物反应器关键工艺操作和参数进行确定和研究。在Ⅲ期临床试验（能达2000 L规模）之前，就要进行疫苗生产过程验证。

为了选择合适的生产工艺，那么实验室前期研究和探索就显得尤为重要。为了能保持在最优的条件下培养细胞，就需要对实验室的生物反应器的功能和标准就有很高的要求，同时还可以利用在线监控的功能来控制反应器过程中的各种工艺参数。比如：动物细胞对温度比较敏感，需要采用适宜的加热与冷却方式将细胞生长条件控制在37℃左右，通过控制器将反应器中的pH控制在6.8-7.3之间。溶氧的控制也很重要，其范围通常为20-60%，还要注意通气的方式和通气量。反应器的流加方式，灌流的速度和产物的控制也很重要。

图：奥星BIOSYSTEC实验室用生物反应器

奥星实验室生物反应器：

为了满足疫苗研发、基因治疗等需求，奥星公司推出了BIOSYSTEC系列生物反应器，可根据客户的需求对生物反应器定制化。BIOSYSTEC反应器由罐体、控制器和控制软件三部分组成：

1. 每个罐体可控制各种反应参数，根据客户的不同选择，能提供工作体积为1-10L的玻璃罐体，可高温灭菌，罐体配备的DO和pH电极，稳定性好，能完美地实现培养工艺需求。

图：BIOSYSTEC反应器罐体

2. 控制柜内带有压力传感器，可用于检测玻璃罐体的密封性，减少污染几率。控制器内部的质量流量计，可自动调节进气流量，柜体表面还配备5个蠕动泵，可实现往罐体内定速和变速补料。

图：BIOSYSTEC反应器控制器

3. BIOSYSTEC-Ctrl软件系统拥有智能和强大的用户界面，可以快速访问所有控制器的参数。软件能实时显示和导出培养数据，方便用户管理细胞培养的工艺过程。开发过程符合生物制药行业的最高要求（FDA21、CFRPART 11和GAMP5）。

图：BIOSYSTEC-Ctrl软件界面

BIOSYSTEC生物反应器还可以根据需要定制不同的配件，同时整合不同外接设备，如在线拉曼系统、尾气分析、活细胞密度电极等，满足您的多样化需要求。BIOSYSTEC生物反应器系统稳定，能轻松实现从实验室研发到生产的生物工艺放大过程！

奥星推出的实验室用玻璃生物反应器能满足疫苗研发、基因治疗的质粒生产和病毒包装、抗体表达等生物制药过程的需要。奥星拥有丰富的工艺技术，能提供专业和全面的技术支持。

如果您对我们的生物反应器感兴趣，请您联系 SammiChen 15303113389 或Email： sammichen@austar.com.cn ，谢谢！

识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！

请注明：姓名+研究方向！

版

权

声

明

本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。