MICROFLUIDICS ROLE IN THE PRODUCTION OF PNEUMOCOCCAL VACCINES
세계보건기구 (WHO) 에 의하면 폐렴은 전세계적으로 연 백만명의 어린이가 사망할 정도로 5세 이하의
어린이들에게는 주요 사망 원인이다. 어린이들은 아직 면역체계가 완성되지 않았기 때문에 bacteria 와
virus 에 대해 저항성이 매우 취약하다. 의료체계가 잘 갖추어진 선진국 및 중진국에 비해 의료체계가
부실한 후진국에서 폐렴으로 인한 사망자수가 훨씬 많다. 그러므로 비용이 저렴하고 효과가 좋은
pneumococcal conjugate vaccine (PCV) 을 개발한다는 것은 가난하고 의료체계가 부족한 제3세계 국가들의
사망률을 낮추는데 매우 중요하다. 최근 인도의 Serum Institute 가 개발한 PCV 인 Pneumosil 은 이러한 세계의
면역 불공정 문제의 해결에 매우 중요한 역할을 할 것으로 보인다.
PCV 를 개발함에 있어, 사용되는 다당류의 분자량과 용액속에서의 free polysaccharide 의 양 사이에 반비례
관계가 있다는 것이 밝혀졌다.이 사실은 면역원성 (immunogenicity) 을 증대시키는 데 매우 핵심적인 사항이다.
Microfluidizer® technology 는 free polysaccharides 양을 감소시키는 특성이 탁월한 고효율 conjugate
pneumococcal vaccines 개발에서 매우 중요한 역할을 하고 있으며 stability, sterilization, 그리고 immunogenicity 가
우수한 백신 생산에 많은 기여를 하고 있다.
PCV 는 박테리아 다당류 항원을 carrier protein 에 결합 (conjugation) 시킨 백신으로서 면역반응 활성을 촉진하여 면역력을 증대시키게 된다.
다당류는 일반적으로 분자량이 큰 물질로서 생산공정에서 다당류가 녹은
용액의 점도가 올라가고 멸균을 위한 filter 가 어렵게 되는 등
문제가 발생한다. 또한 career protein 에 결합하지 않은 free polysaccharide 가 conjugated polysaccharide 의 분리를 어렵게 만들어
백신으로서의 면역원성을 저해하기도 한다.
이런 문제점을 극복하기 위해 다당류를 career protein 에 결합시키기 전에 다당류의 분자량을 작게 만드는 것이 필수 공정이다.
다당류의 분자량을 작게 만들면 생산공정과 멸균과정의 효율성이 증가하여 백신의 품질과 면역원성 (immunogenicity) 이 향상된다.
전통적으로 분자량을 작게 만드는 과정은 화학적 방법을 이용하였으나 이 방법은 다당류의 구조가 변성되고 분자량 크기가 일정하지 않는 등 문제가 있다.
이에 반해 고전단력 (high shear force) 원리를 기반으로 하는 Microfluidizer® technology 를 이용하면 다당류 구조를 변형시키지 않고, 크기가 일정한
다당류를 구할 수
있으며 purification 과정 또한 편리하게 이루어 진다.
Microfluidizer® Technology and How It Works
Microfluidizer® technology 는 pneumococcal polysaccharides 의 분자량을 작게 만드는 데 매우 중요한 역할을 수행하는 고압분산장비이다.
High shear pressure 를 처리하는 횟수를 조절하여 균일하고 안정적인 특성을 가진 백신 제조가 가능하다.
Microfluidizer® technology 의 우월성은 Microfluidizer 장비가 혁신적인 Interaction Chamber™ 를 장착하고 있기 때문에 가능하다.
샘플이 Interaction Chamber™ 내부의 micro-channel wall 를 통과할 때 샘플은 high impact force 와 high shear force 를 동시에 받는
구조로 되어 있는데 이로 인해 결과의 재현성이 우수하고 생산단계에서도 테스트때의 결과가 그대로 재현되는 특성을 나타내게 된다.
다른 고압균질장비와 비교하면 Microfluidizer® 고압분산장비는 다음과 같은 절대 우위의 장점을 가지고 있다.
- 고전단력을 항상 일정하게 구현한다.
- 처리하는 양과는 상관없이 생산되는 제품의 품질이 항상 일정하다.
- 입자크기 감소가 일정하게 그리고 훨씬 빠르게 이루어진다.
- 생산된 제품은 안정성 (stability) 과 뛰어나고 유통기한 (shelf life) 이 훨씬 더 길다.
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LM20 Laboratory Microfluidizer
M815 Microfluidizer
M700 series Microfluidizer for production
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