Araştırmanın Arka Planı ve Önemi
Şap hastalığı aşısı üretiminde, hücre kültürü süpernatantları büyük miktarda hücre kalıntısı içerir. Doğrudan 0,2 μm sterilizasyon filtrasyonuna tabi tutulursa, filtre membranları hızla kirlenmeye eğilimlidir; bu da verimliliği azaltır ve hedef antijenin (146S viral partiküller) geçirgenliğini ve verimini potansiyel olarak etkiler.
Bu çalışma üç temel soruya odaklanmaktadır:
Yüzey filtrasyonu ve derinlik filtrasyonunun verim, bulanıklık azaltma ve aşağı akış sterilizasyon filtrelerinin korunması açısından performanslarının karşılaştırılması.
Hücre kalıntılarını gidermede güçlü pozitif yüklü derinlik filtrelerinin benzersiz avantajının doğrulanması.
Endüstriyel üretim ihtiyaçlarını karşılamak üzere, farklı bulanıklık seviyelerine sahip kültür sıvılarına özel olarak tasarlanmış, ölçeklenebilir filtrasyon sistemleri oluşturmak.
Temel Deneyler ve Sonuçlar
Yüzey Filtrasyonu vs. Derinlik Filtrasyonu
Deney:İnaktive edilmiş şap aşısı sıvıları, 0,45 μm polipropilen yüzey membranı ve derinlik filtre tabakaları kullanılarak filtrelendi, ardından 0,2 μm sterilizasyon filtrasyonuna tabi tutuldu.
Bulgular:
Başlangıç bulanıklığı: 77 NTU.
Derinlik filtreleme:Debi 641 L/m²; bulanıklık 9,65 NTU'ya düşürüldü (berrak ve parlak).
Yüzey filtrasyonu:Debi sadece 46 L/m²; bulanıklık 41 NTU'da kaldı.
Aşağı akış sterilizasyon filtrasyonu:Derinlemesine filtrasyondan sonra, 0,2 μm'lik filtrelerin geçirgenliği 655 L/m² olurken, yüzey filtrasyonundan sonra bu değer sadece 91 L/m² idi; bu da 7,2 katlık bir iyileşme anlamına geliyor.
146S verimi:Yüzey filtrasyonuna kıyasla derinlik filtrasyonunda daha yüksek verimlilik.
Çözüm:Derinlemesine filtrasyonun verimliliği yüzey filtrasyonuna göre 13,9 kat daha yüksek, filtrat bulanıklığı %76,5 daha düşük ve sterilizasyon filtresinin ömrü 7 kattan fazla uzamıştır. Hem maliyet hem de verim açısından derinlemesine filtrasyon üstünlük sağlamaktadır.
Pozitif Yüklü ve Güçlü Pozitif Yüklü Derinlik Filtrasyonu
Deney:Aynı gözenek boyutuna sahip ancak farklı yük yoğunluğuna (normal pozitif ve güçlü pozitif) sahip iki tip derinlik filtre tabakası, inaktive edilmiş FMD sıvıları üzerinde test edildi.
Bulgular:
Verim ve basınç profilleri benzerdi.
Normal pozitif derinlikfiltre:Süzüntünün bulanıklığı 25 NTU.
Güçlü pozitif derinlikfiltre:Süzüntünün bulanıklığı 9,65 NTU (normal değerin sadece %38,6'sı).
Yüksek şarj kapasitesi, elektrostatik adsorpsiyonu artıran özel reçine ligandlarından kaynaklanmaktadır.
Literatürde yer alan raporlar, güçlü pozitif derinlik filtrelerinin konak hücre proteinlerini (HCP) ve DNA'yı da uzaklaştırabileceğini doğrulamaktadır.
Çözüm:Güçlü pozitif derinlik filtreleri, bulanıklıkta önemli ölçüde daha iyi azalma (<10 NTU) sağlar, sonraki ultrafiltrasyon/sterilizasyon filtrasyonunu korur ve işlemle ilgili ek safsızlıkları giderir.
1. Derin Filtrasyonun Teknik Prensipleri ve Avantajları
Yüzey filtrasyonu:Parçacıkları yalnızca membran yüzeyinde yakalar; esas olarak boyut bazlı eleme yapar.
Derinlik filtreleme:Hem yakalama hem de elektrostatik adsorpsiyon yoluyla matris boyunca partikülleri uzaklaştırır.
Başlıca avantajlar:
(Eski filtre malzemelerinin aksine) Asbest içermez.
Yüksek saflıkta selüloz liflerinden, filtreleme yardımcı maddelerinden ve polimerik reçinelerden üretilmiştir.
Pozitif yüklü fonksiyonel gruplar, ince parçacıklar ve safsızlıklar için güçlü adsorpsiyon sağlar.
Biyofarmasötik düzenleyici gerekliliklerine tamamen uygundur.
2. Farklı Bulanıklık Seviyeleri İçin Ölçeklenebilir Filtrasyon Şemaları
Karşılaştırmalı çalışmalara dayanarak:
DüşükbulanıklıkSıvılar:Daha hafif ön filtreleme yeterlidir.
OrtabulanıklıkSıvılar:Çift katmanlı derinlik filtrelemesi önerilir.
YüksekbulanıklıkSıvılar:Bulanıklığı 10 NTU'nun altına düşürmek, verimli sonraki işlemleri sağlamak ve yüksek antijen verimi elde etmek için güçlü pozitif derinlik filtrasyonu gereklidir.
3. Ürün Uygulaması: Great Wall Filtrasyon Derinlik Filtreleri
Great Wall Filtration, biyofarmasötik süreçler için tasarlanmış derinlik filtre sistemleri sunmaktadır.
Başlıca özellikler:
Hücreleri, kalıntıları ve büyük katı maddeleri uzaklaştırmak için yüksek kapasiteli derinlik filtre tabakaları.
Memeli hücre kültürleri, bakteri/maya lizatları için uygundur.
HCP, DNA, virüsler, endotoksinler ve köpük önleyici maddeleri uzaklaştırma özelliğine sahiptir.
Kompakt tasarım, doğrusal olarak ölçeklenebilir, sıralı veya paralel kullanıma uygun.
İstikrarlı akış hızları, uzun kullanım ömrü ve düşük işletme maliyeti.
Çözüm
Güçlü pozitif yüklü derin filtrasyon teknolojisi, şap hastalığı aşısı üretiminde arıtma verimliliğini ve antijen geri kazanımını önemli ölçüde artırır. Şap hastalığı aşılarının ötesinde, diğer biyolojik ürünlerde de güvenilir bir arıtma yöntemi sunar. Biyoproses optimizasyonu devam ettikçe, gelişmiş filtrasyon teknolojisi güvenli ve verimli aşı üretimi için vazgeçilmez olmaya devam edecektir.
Bu makale, yalnızca referans amacıyla gerçek deneysel verilere dayanmaktadır.DoğrulamaGerçek üretim koşulları altında kullanılması önerilir.
