Bối cảnh và ý nghĩa của nghiên cứu
Trong sản xuất vắc-xin FMD, dịch nuôi cấy tế bào chứa một lượng lớn mảnh vụn tế bào. Nếu được lọc tiệt trùng trực tiếp qua màng lọc 0,2 μm, màng lọc dễ bị tắc nghẽn nhanh chóng, làm giảm hiệu quả và có khả năng ảnh hưởng đến tính thấm và hiệu suất thu hồi kháng nguyên mục tiêu (các hạt virus 146S).
Nghiên cứu này tập trung vào ba câu hỏi chính:
So sánh hiệu suất của phương pháp lọc bề mặt và lọc sâu về lưu lượng, giảm độ đục và bảo vệ các bộ lọc khử trùng ở phía sau.
Xác minh ưu điểm độc đáo của các bộ lọc sâu tích điện dương mạnh trong việc loại bỏ mảnh vụn tế bào.
Xây dựng các hệ thống lọc có khả năng mở rộng, phù hợp với các loại dịch nuôi cấy có độ đục khác nhau, nhằm đáp ứng nhu cầu sản xuất công nghiệp.
Các thí nghiệm và kết quả cốt lõi
Lọc bề mặt so với lọc sâu
Cuộc thí nghiệm:Dung dịch vắc-xin FMD bất hoạt được lọc bằng màng lọc bề mặt polypropylene 0,45 μm và các tấm lọc sâu, sau đó được lọc tiệt trùng qua màng lọc 0,2 μm.
Kết quả:
Độ đục ban đầu: 77 NTU.
Lọc theo chiều sâu:Lưu lượng 641 L/m²; độ đục giảm xuống 9,65 NTU (trong và sáng).
Lọc bề mặt:Lưu lượng chỉ đạt 46 L/m²; độ đục vẫn ở mức 41 NTU.
Lọc khử trùng sau quá trình sản xuất:Sau quá trình lọc sâu, bộ lọc 0,2 μm cho lưu lượng 655 L/m², so với chỉ 91 L/m² sau quá trình lọc bề mặt—cải thiện gấp 7,2 lần.
Năng suất 146S:Khả năng lọc sâu cao hơn so với lọc bề mặt.
Phần kết luận:Năng suất lọc sâu cao hơn 13,9 lần so với lọc bề mặt, độ đục của dịch lọc giảm 76,5%, và tuổi thọ màng lọc tiệt trùng kéo dài hơn 7 lần. Xét cả về chi phí và hiệu suất, lọc sâu vượt trội hơn.
Lọc theo chiều sâu: Tích điện dương so với Tích điện dương mạnh
Cuộc thí nghiệm:Hai loại tấm lọc sâu có cùng kích thước lỗ nhưng mật độ điện tích khác nhau (điện tích dương bình thường so với điện tích dương mạnh) đã được thử nghiệm trên dung dịch FMD đã bị bất hoạt.
Kết quả:
Lưu lượng và áp suất có sự tương đồng.
Độ sâu dương bình thườnglọc:Độ đục của dịch lọc là 25 NTU.
Chiều sâu tích cực mạnh mẽlọc:Độ đục của dịch lọc là 9,65 NTU (chỉ bằng 38,6% so với bình thường).
Khả năng tích điện mạnh mẽ đến từ các phối tử nhựa đặc biệt giúp tăng cường sự hấp phụ tĩnh điện.
Các báo cáo trong tài liệu xác nhận rằng các bộ lọc sâu dương mạnh cũng có thể loại bỏ protein tế bào chủ (HCP) và DNA.
Phần kết luận:Các bộ lọc sâu dương mạnh mẽ mang lại khả năng giảm độ đục tốt hơn đáng kể (<10 NTU), bảo vệ quá trình siêu lọc/lọc khử trùng tiếp theo và loại bỏ thêm các tạp chất liên quan đến quy trình.
1. Nguyên lý kỹ thuật và ưu điểm của lọc sâu
Lọc bề mặt:Chỉ giữ lại các hạt trên bề mặt màng; chủ yếu là sàng lọc dựa trên kích thước.
Lọc theo chiều sâu:Loại bỏ các hạt trong toàn bộ ma trận bằng cả phương pháp giữ lại và hấp phụ tĩnh điện.
Ưu điểm chính:
Không chứa amiăng (không giống như các vật liệu lọc đời đầu).
Được làm từ sợi cellulose tinh khiết cao, chất trợ lọc và nhựa polyme.
Các nhóm chức mang điện tích dương cung cấp khả năng hấp phụ mạnh mẽ đối với các hạt mịn và tạp chất.
Hoàn toàn tuân thủ các yêu cầu pháp lý về dược phẩm sinh học.
2. Các phương án lọc có thể mở rộng cho các mức độ đục khác nhau
Dựa trên các nghiên cứu so sánh:
Thấpđộ đụcchất lỏng:Lọc sơ bộ nhẹ hơn là đủ.
Trung bìnhđộ đụcchất lỏng:Nên sử dụng bộ lọc sâu hai lớp.
Caođộ đụcchất lỏng:Cần có phương pháp lọc sâu dương mạnh để giảm độ đục xuống dưới 10 NTU, đảm bảo quá trình xử lý tiếp theo hiệu quả và năng suất kháng nguyên cao.
3. Triển khai sản phẩm: Bộ lọc sâu Great Wall
Great Wall Filtration cung cấp các hệ thống lọc sâu được thiết kế cho các quy trình dược phẩm sinh học.
Các tính năng chính:
Tấm lọc sâu công suất cao dùng để loại bỏ tế bào, mảnh vụn và các chất rắn lớn.
Thích hợp cho nuôi cấy tế bào động vật có vú, dịch chiết vi khuẩn/nấm men.
Có khả năng loại bỏ HCP, DNA, virus, nội độc tố và chất chống tạo bọt.
Thiết kế nhỏ gọn, có thể mở rộng tuyến tính, phù hợp để sử dụng nối tiếp hoặc song song.
Lưu lượng ổn định, tuổi thọ cao và chi phí vận hành thấp.
Phần kết luận
Công nghệ lọc sâu tích điện dương mạnh mẽ giúp cải thiện đáng kể hiệu quả làm sạch và thu hồi kháng nguyên trong sản xuất vắc-xin FMD. Ngoài vắc-xin FMD, công nghệ này còn cung cấp một phương pháp đáng tin cậy để tinh chế các sản phẩm sinh học khác. Khi quá trình tối ưu hóa sinh học tiếp tục được triển khai, công nghệ lọc tiên tiến sẽ vẫn đóng vai trò thiết yếu trong sản xuất vắc-xin an toàn và hiệu quả.
Bài viết này dựa trên dữ liệu thực nghiệm thực tế, chỉ mang tính chất tham khảo.Xác thựcNên sử dụng trong điều kiện sản xuất thực tế.
