Один размер не подходит всем
В системах доставки вакцины размер имеет значение. Наночастицы размером менее 200 нм обычно вызывают больший иммуногенный ответ, чем микрочастицы размером более 1 микрона. Это довольно простое утверждение основано на общем понимании того, что частицы с размерами, напоминающими размеры вирусов, рассматриваются организмом как вирусы. В случае производства новой вакцины против COVID-19 аденовирусы примерно того же размера, что и SARS-Cov-2 (в среднем примерно 90-100 нанометров), используются в качестве носителей (или вирусных векторов), чтобы вызвать образование спайковых белков. Напротив, опубликованная литература показала, что действие вакцин, вводимых перорально, интраназально или через другие поверхности слизистой оболочки, способствует составам микрочастиц, а не наночастицам из-за более высокой антигенной нагрузки. Размер примесей также существенно влияет на эффективность вакцины. В сумме,
Коммерческое производство вакцин
Предварительный процесс приготовления вакцины требует тщательной характеристики вируса для достижения оптимальной инфекционности и стабильности. Инфекционные титры используются для определения концентрации вирусных частиц, которые могут трансдуцировать клетки, и их вирусной нагрузки в образце. Двумя общепринятыми аналитическими методами измерения инфекционных титров являются:
- Анализ вирусных бляшек (VPA)
- Количественная полимеразная цепная реакция (КПЦР)
Оба подхода определяют количество вируса, присутствующего в растворе. Например, анализ вирусных бляшек на лентивирус занимает до двух недель инкубации, чтобы определить результат в виде единиц образования бляшек (БОЕ) на мл. Подсчет PFU также субъективен, что приводит к низкой воспроизводимости от одного аналитика к другому. qPCR, с другой стороны, не делает различий между целыми, сломанными, пустыми, агрегированными, инфекционными или неинфекционными вирусами; он просто определяет относительную экспрессию вирусного гена и соотносит значение обратно с БОЕ. Недостатком является то, что кПЦР требует предварительного знания последовательности вирусного генома, может быть дорогостоящим и анализирует концентрацию геномного материала, а не инфекционного вируса, поскольку РНК или ДНК без оболочки могут присутствовать в образце, но без оболочки не могут проникнуть в нее. клетка.
Рисунок 1: Результат измерения образца вирусного вектора человека. Обратите внимание на отображаемое распределение присутствия как остатков, так и агрегатов клеток-хозяев.
Результаты анализа концентрации частиц с помощью многолазерного анализа отслеживания наночастиц (NTA) ViewSizer 3000 ™ коррелируют с PFU, как и qPCR. Благодаря одновременной работе трех лазеров, он позволяет количественно определять не только интактные вирусные частицы, но и инфекционные агрегаты. На рисунке 1 показано измеренное распределение размеров образца вирусного вектора человека, вируса-кандидата, используемого при производстве вакцины. Обратите внимание на значительную популяцию более крупных частиц.
Загрузить заметку по применению 227: Достижение инфекционного титра с помощью мультилазерного анализа слежения за наночастицами (NTA)
Возможность эффективного анализа всего диапазона размеров позволяет ViewSizer 3000 успешно соотносить известный инфекционный титр с общей концентрацией частиц со значением R 2 более 0,9, что доказывает, что многолазерный метод NTA является новым, экономичным и быстродействующим. эффективная альтернатива VPA и qPCR.
Просмотреть веб-семинар по запросу: Концентрация и размер вирусов и вирусоподобных частиц
Рисунок 2: Инфекционная корреляция титров.
Вирусы и вирусоподобные частицы (VLP)
Вирусоподобные частицы (VLP) предназначены для имитации представляющего интерес вируса, чтобы вызвать терапевтический эффект (например, иммунитет) без ущерба для вируса или риска заражения. Они были в центре внимания бесчисленных исследований инновационных вакцин. Размер VLP аналогичен размеру вирусов, который обычно составляет от нескольких десятков до нескольких сотен нанометров. В дополнение к многолазерной технологии NTA ViewSizer 3000, лазерный дифракционный анализатор размера частиц LA-960также хорошо подходит для анализа VLP. Лазерная дифракция - это комплексный метод, позволяющий проводить быстрый рутинный анализ. Этот метод также принципиально более чувствителен к более крупным частицам, таким как загрязняющие вещества. В зависимости от того, как производится VLP, фрагменты исходного материала, вероятно, будут присутствовать в образце в большем размере, чем сам VLP. Это происходит, когда материалы (например, эмульсии) готовятся с большим или широким распределением по размерам, а затем размер уменьшается для получения конечного продукта. Оставшиеся крупные частицы могут вызвать нежелательный иммунный ответ или проблемы с фильтрацией при последующей обработке (например, фильтрационной стерилизации). Для одинакового анализа вирусов и VLP важно, чтобы методика охватывала широкий диапазон динамических частиц.
Пример результата размера (ниже рис. 3) показывает три отдельные популяции. Самая мелкая (с наименьшим размером частиц) популяция - это сама VLP. Остальные популяции (с диаметром более 1 микрона) представляют собой исходный материал, который еще не подвергался резке или иным образом измельчению до более мелких размеров. LA-960 может сообщать метрики размера для всей популяции, а также показатели для каждой отдельной популяции, используя мультимодальный отчет.
Рисунок 3: Распределение частиц по размерам и результаты для материала VLP, измеренные прибором LA-960. В этом примере показаны три отдельные популяции. Самая мелкая (с наименьшим размером частиц) популяция - это сама VLP. Остальные популяции (с диаметром более 1 микрона) представляют собой исходный материал, который еще не подвергался резке или иным образом измельчению до более мелких размеров.
Посмотреть веб-семинар по запросу: [Университет Мэриленда] Введение в лимфоузлы депо с контролируемым высвобождением для усиления вакцинации и модуляции иммунного ответа
Экзосомы для вакцины нового поколения
Подгруппа внеклеточных везикул (EV), известная как экзосомы, играет все более важную и сложную роль в диагностике и лечении различных заболеваний. Они несут ответственность за передачу генетического материала и межклеточную связь, неся различные нуклеиновые кислоты, включая РНК, липиды и белки. Согласно многим опубликованным отчетам, его иммуногенные свойства коррелируют с количеством связанных антигенов, что создает возможность для потенциальной разработки вакцины.
Размер и концентрация экзосомальных частиц особенно тщательно исследуются, поскольку они представляют важную клиническую информацию. Однако на сегодняшний день в исследованиях электромобилей все еще отсутствует стандартизация процесса очистки. Это также было ограничено аналитическими технологиями, используемыми для их измерения. Однако хорошо известно, что ЭВ представляют собой гетерогенную группу частиц с диапазоном размеров и биогенеза; ожидается, что распределение по размерам будет широким даже после обработки.
Просмотреть веб-семинар по запросу: Экзосомы: использование диагностического и терапевтического потенциала природных биологических наночастиц
ViewSizer 3000 оснащен тремя одновременно работающими лазерами на 635 нм (красный), 520 нм (зеленый), 445 (синий) и цветной камерой для точной визуализации частиц с большим динамическим диапазоном. Он преодолевает общий недостаток обычных NTA, а именно невозможность точно определить размер частиц в полидисперсном образце. Образцы экзосом преадипоцитов человека (мезенхимальные стволовые клетки) (100 мкг), полученные от ZenBio, были измерены с помощью ViewSizer 3000. Результат был подтвержден с помощью настраиваемого метода измерения резистивной пробки и показал профиль с диаметром частиц D50, равным 148 нм, и общей концентрацией частиц 5,7 x 10 7 частиц / мл.
Рисунок 4: Размер частиц и распределение концентрации экзосомы.
Загрузить заметку по применению 218: Распределение размеров частиц и концентрация экзосом
Выводы
Вирусы, VLP (например, адъюванты) и экзосомы могут быть проанализированы на предмет размера и концентрации с помощью прибора ViewSizer 3000 для анализа многолазерных наночастиц (NTA). Большинство образцов демонстрируют широкое распределение по размеру, которое мешает одиночному лазерному NTA. Если необходимо только распределение по размерам, например, в процессе уменьшения размера, лазерная дифракция также оказалась полезной.
Более подробную информацию Вы можете получить по ссылке ниже:
