
疫苗佐劑作為疫苗的關(guān)鍵組成部分,其篩選效率與準(zhǔn)確性直接影響疫苗研發(fā)進(jìn)程與質(zhì)量。傳統(tǒng)手動(dòng)分液方式在疫苗佐劑篩選中存在操作誤差大、效率低、污染風(fēng)險(xiǎn)高等問題,難以滿足高通量、高精度的篩選需求。
傳統(tǒng)疫苗佐劑篩選依賴手動(dòng)移液器進(jìn)行分液操作,存在以下局限性:一是手動(dòng)操作易受操作人員技能水平、疲勞程度影響,分液誤差通常超過5%,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)重復(fù)性差;二是單次處理樣本量有限,面對數(shù)百甚至數(shù)千組佐劑候選方案時(shí),篩選周期長達(dá)數(shù)周,嚴(yán)重制約研發(fā)進(jìn)度;三是開放式操作增加樣本交叉污染風(fēng)險(xiǎn),尤其在細(xì)胞毒性檢測、免疫原性評估等敏感實(shí)驗(yàn)中,可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果失真。
為解決上述問題,自動(dòng)化液體處理技術(shù)逐漸成為疫苗佐劑篩選的核心支撐技術(shù)。博清生物科技(南京)有限公司作為專注于生物制藥自動(dòng)化設(shè)備研發(fā)的企業(yè),其研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)整合了高精度機(jī)械傳動(dòng)、智能液體檢測與無菌操作設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)樣本的自動(dòng)化、高通量、高精度處理。
一、博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)在疫苗佐劑篩選中的應(yīng)用場景
(一)佐劑濃度梯度精準(zhǔn)制備
疫苗佐劑的免疫效果具有濃度依賴性,需篩選最佳濃度以平衡免疫原性與安全性(如避免過高濃度導(dǎo)致的局部炎癥反應(yīng))。傳統(tǒng)手動(dòng)制備濃度梯度時(shí),需多次稀釋轉(zhuǎn)移,易導(dǎo)致濃度偏差。博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)通過以下方式解決該問題:
1、軟件預(yù)設(shè)濃度梯度方案(如0.1mg/mL、0.5mg/mL、1.0mg/mL、2.0mg/mL),系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算稀釋液與母液體積;
2、采用“一步式稀釋”技術(shù),直接將母液與稀釋液精準(zhǔn)注入目標(biāo)孔位,避免多次轉(zhuǎn)移導(dǎo)致的誤差;
3、針對高黏度佐劑(如油乳佐劑),系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整分液速度與針嘴直徑,確保液體均勻分配。
(二)佐劑 - 抗原混合體系的均一化分液
疫苗佐劑與抗原的混合比例直接影響免疫復(fù)合物的形成效率,需確保每一份混合樣本的佐劑-抗原比例完全一致。博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)在該環(huán)節(jié)的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在:
1、集成“先混合后分液”功能,系統(tǒng)內(nèi)置攪拌模塊,可對佐劑-抗原混合液進(jìn)行低速均勻攪拌(50-200rpm),避免因密度差異導(dǎo)致的分層;
2、分液過程中保持混合液持續(xù)攪拌,同時(shí)采用多通道同步分液技術(shù),確保96孔板內(nèi)每孔混合液的比例偏差<0.5%;
3、針對易黏附管壁的佐劑(如脂質(zhì)體佐劑),系統(tǒng)采用“反向吹吸”技術(shù),將管壁殘留液體吹入目標(biāo)孔位,減少樣本損耗(損耗率<0.3%)。
(三)高通量佐劑篩選的樣本處理
隨著高通量篩選技術(shù)在藥物研發(fā)中的應(yīng)用,疫苗佐劑篩選已從傳統(tǒng)“單因子篩選”轉(zhuǎn)向“多因子組合篩選”,需同時(shí)處理數(shù)百組佐劑類型、濃度、抗原配比的組合樣本。博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)通過以下特性適配高通量需求:
1、支持96/192孔板的自動(dòng)化切換,無需人工調(diào)整設(shè)備參數(shù),單臺(tái)設(shè)備每日可處理樣本量達(dá)10萬份以上;
2、軟件支持“實(shí)驗(yàn)?zāi)0灞4妗惫δ?,針對不同佐劑篩選方案(如鋁鹽佐劑篩選、CpG佐劑篩選),可快速調(diào)用預(yù)設(shè)參數(shù),減少操作時(shí)間;
3、具備樣本條碼掃描功能,可自動(dòng)關(guān)聯(lián)樣本信息與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),避免人工記錄導(dǎo)致的信息錯(cuò)誤,實(shí)現(xiàn)“樣本-數(shù)據(jù)-結(jié)果”的全程追溯。
二、博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢與實(shí)踐價(jià)值
(一)提升篩選數(shù)據(jù)的可靠性
該系統(tǒng)通過高精度分液與無菌設(shè)計(jì),有效降低了操作誤差與污染風(fēng)險(xiǎn),使疫苗佐劑篩選實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性與準(zhǔn)確性大幅提升。在某疫苗佐劑安全性評估實(shí)驗(yàn)中,采用該系統(tǒng)處理的細(xì)胞樣本,其細(xì)胞存活率檢測結(jié)果的RSD從5.3%降至1.4%,為佐劑毒性閾值的精準(zhǔn)判定提供了可靠數(shù)據(jù)支撐。
(二)縮短疫苗研發(fā)周期
高通量處理能力使該系統(tǒng)可快速完成大量佐劑候選方案的篩選。以某新型肺炎疫苗佐劑研發(fā)為例,采用傳統(tǒng)方法需28天完成的佐劑濃度與配比篩選,使用該系統(tǒng)后僅需7天,研發(fā)周期縮短75%,為疫苗的快速上市爭取了時(shí)間。
(三)降低研發(fā)成本
自動(dòng)化操作減少了人工需求與樣本損耗。在某疫苗佐劑多組學(xué)篩選實(shí)驗(yàn)中,該系統(tǒng)的樣本損耗率從8%降至0.5%,單批次實(shí)驗(yàn)可節(jié)省樣本成本約數(shù)萬元;同時(shí),單臺(tái)設(shè)備可替代3-4名實(shí)驗(yàn)人員的工作量,顯著降低人力成本。
三、結(jié)論與展望
博清生物科技(南京)有限公司研發(fā)的自動(dòng)分液系統(tǒng)憑借高精度、高通量、無菌化的技術(shù)優(yōu)勢,有效解決了傳統(tǒng)疫苗佐劑篩選中存在的誤差大、效率低、污染風(fēng)險(xiǎn)高等問題,為藥物研發(fā)與制藥工業(yè)提供了高效、可靠的液體處理解決方案。在實(shí)際應(yīng)用中,該系統(tǒng)不僅提升了疫苗佐劑篩選的數(shù)據(jù)可靠性,還大幅縮短了研發(fā)周期、降低了研發(fā)成本,具有重要的實(shí)踐價(jià)值。
未來,隨著疫苗研發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展,對佐劑篩選的要求將進(jìn)一步提高。建議博清生物自動(dòng)分液系統(tǒng)在以下方面持續(xù)優(yōu)化:一是加強(qiáng)與AI算法的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)佐劑篩選方案的智能優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)分析;二是拓展系統(tǒng)的兼容性,適配更多新型佐劑(如納米佐劑、生物佐劑)的處理需求;三是開發(fā)便攜式系統(tǒng),滿足現(xiàn)場應(yīng)急疫苗研發(fā)的需求,為全球公共衛(wèi)生安全提供更有力的技術(shù)支持。