延长疫苗的保质期

延长疫苗的保质期
包裹病毒疫苗的凝胶的艺术效果图。Credit:苏黎世联邦理工学院/ Jonathan Zawada

将近一半的疫苗都被浪费了。这是由于将它们运送到世界不同区域所涉及的后勤障碍。大多数疫苗从生产线到注射到人体手臂都需要严格的温度调节。在最好的情况下,保持冷链(供应链)的温度恒定是一项具有挑战性的壮举。例如,在撒哈拉以南非洲和其他发展中地区,有限的运输基础设施和不可靠的电力使提供可行疫苗的巨大挑战雪上加霜。

为了迎接挑战,苏黎世联邦理工学院大分子工程和有机化学实验室的科学家和科罗拉多州纳诺里生物科学公司的企业家共同开发了一种安全、通用的平台,以提高疫苗的热稳定性。他们的目标是什么?大大改善有效疫苗的分发,降低冷链的经济成本。

就像特百惠的蛋白质

“把它想象成一个鸡蛋,”马克·蒂比特教授的大分子工程实验室的博士研究员布鲁诺·马尔科-杜福特解释说。“在或者放在冰箱里,鸡蛋保持粘稠状的蛋白质结构,但一旦遇到沸水或煎锅,它的结构就会永久改变。”a中的蛋白质也是类似的一旦暴露在一定的温度下,它们就会聚集在一起。再次冷却并不能逆转它们的变性——你不能“反煮”鸡蛋。

所以与其改变Marco-Dufort和他的研究小组开发了一种新型水凝胶,其细节刚刚发表在该杂志上科学的进步。这种凝胶是基于一种生物相容性的合成聚合物聚乙二醇,它可以作为一种保护性的隐形装置,保护肉眼看不见的非常大的复杂分子,比如疫苗、抗体或基因疗法中的蛋白质。这种包装的工作原理有点像分子特百惠,包裹蛋白质并使它们分开。它使蛋白质能够承受更高范围的温度波动。与传统的+2到+8摄氏度(35到45华氏度)的冷链范围不同,封装允许25到65摄氏度(75到150华氏度)的范围。最重要的是,只需添加糖溶液即可释放封装的货物,从而可以在使用点轻松按需回收疫苗。

用于癌症研究

除了更高的疫苗存活率外,这种新的生物医学水凝胶技术真正改变游戏规则的是它在降低与冷链相关的成本和健康风险方面可能产生的潜在经济影响。研究人员报告称:“到2020年,冷链服务(从制造到分销)的整体市场规模将达到172亿美元,预计还会增长。”如果疫苗通过受损的冷链到达,成本上升可能会对公共卫生和公众信任造成严重后果。

“大多数疫苗对冷热都很敏感。这给全球免疫运动造成了很大的障碍,因为疫苗的分发和往往超过了生产成本,”马可-杜福特解释说。虽然需要更多的投资来加强冷链,但封装提供了一种节省成本的解决方案,可用于生产更多的疫苗,从而挽救更多的生命。

然而,在水凝胶用于疫苗分发之前,在进一步的研究、安全性研究和临床试验方面还有很长的路要走。它们更直接的用途是运输热敏性酶例如,在实验室环境中进行研究的蛋白质分子。

这是解决全球问题的一步

而新的生物技术和如果朝着正确的方向迈出一步,仍然存在巨大的后勤、政治和社会问题在解决围绕疫苗公平分配和疫苗犹豫的全球问题方面。马可-杜福特的动机没有被吓倒。他在刚果民主共和国的童年生活经历使他深刻认识到,不仅需要针对COVID-19的传染病疫苗,还需要针对脊髓灰质炎、脑膜炎和埃博拉病毒的疫苗。他比大多数人都更清楚,在传染病仍然流行的撒哈拉以南非洲地区,人们在获得疫苗方面面临着巨大挑战。

Mark Tibbitt、Bruno Marco-Dufort和该团队的工作代表了疫苗辅料开发方面的实质性进展。他们的工作也为积极的社会影响提供了一线希望。与疫苗、药品和生物医学研究的分发有关的经济因素即使稍有缓解,也可能在未来产生更大的影响。bob88体育平台登录


进一步探索

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更多信息:Bruno Marco-Dufort等人,利用可逆水凝胶实现多种生物制剂的热稳定,科学的进步(2022)。DOI: 10.1126 / sciadv.abo0502www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abo0502
期刊信息: 科学的进步

引用:延长疫苗的保质期(2022,8月5日),于2022年8月8日从//www.pyrotek-europe.com/news/2022-08-shelf-life-vaccines.html检索
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