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mRNA疫苗生产流程及具体步骤

 更新时间:2023-02-08 点击量:1079
mRNA疫苗生产流程及具体步骤

Step 1:将含毒的核酸序列的质粒,注入到大肠杆菌中,这里的质粒可以是从病毒中提取,但更安全有效的方法是根据发表的核酸序列优化设计直接连接到质粒上,避免跟病毒直接接触;

Step 2:在温暖适宜的条件下,大量繁殖生长携带了质粒的大肠杆菌;

Step 3:将上述生长繁殖的大肠杆菌转移至体积更大的营养液里,适宜条件下存放发酵,使其复制亿万级别的质粒;

Step 4:发酵结束后,加入酶或者其他化学物质分解大肠杆菌细胞壁,收集并纯化质粒;

Step 5:检测上述的质粒,确保质粒携带的基因序列未发生变异,能够用于后续的疫苗生产;

Step 6:加入限制性核酸内切酶,从环状的质粒中切割出直线段的病毒基因,并除去残留的细菌和质粒片段;

Step 7:根据“中心法则",以DNA为模板转录成mRNA;mRNA进入人体,其携带的病毒基因即可在体内翻译出病毒蛋白,即为抗体,用于中和病毒;mRNA也需进行质量中控,确保能用于后续的疫苗生产;

Step 8:准备脂质,用于保护mRNA进入体内时不会被破坏;

Step 9:精确的控制着mRNA和脂质流速,将他们混合成脂质纳米粒。


具体生产步骤如下:

步骤一:从冷库中提取DNA

第一步生产人员会从主细胞库中提取RNA/dna,提取后的DNA会被技术人员提取后保存在-150℃的小实验瓶中。之后技术人员将会把解冻了的质粒注入进一批已经做了人工调整了的大肠杆菌里,从而使大肠杆菌把质粒带入自己细胞里。通常情况下一小瓶装满质粒的实验瓶能够用来生产5000万剂疫苗。


步骤二:成长繁殖

涵盖了大肠杆菌以及质粒的溶液将会被装在实验瓶中,并且在一种温暖无菌的琥珀色生长培养基中生长与繁殖。


步骤三:发酵混合物(细菌)

以上提到的细菌会被给予一晚的时间进行生长繁殖,然后会被转移至营养液中存放四天,进行细菌繁殖和DNA复制。


步骤四:净化并采集DNA

发酵过程在经历了四天后,研究人员将会往里注入一种化学物质来分解细菌的细胞壁,随后会净化混合物,并且最终提取到仅留的质粒。分解细胞壁——净化提取质粒


步骤五:质量检测

被提取出来的质粒将会被技术人员通过和之前的样品进行对比,以确认刚刚生产的质粒的病毒基因序列能够被用于生产疫苗。


步骤六:质粒线性化

质粒通过质检后,技术人员将会加入酵素进行环状质粒切割,把病毒基因从环状状态切割成直线段。


步骤七:纯化DNA

技术人员将会将纯度已经较高的混合物进行再一次纯化,用于滤出残留的细菌或质粒片段。


步骤八:运输

在运输前每瓶DNA都会被冷冻、装袋、密封,然后被放入一个装有足够干冰的容器里,这些容器将会被转运到另一家工厂进行转录。


步骤九:进行DNA到mRNA的转变(体外转录IVT)

转运过来的DNA将会先进行解冻然后掺入由mRNA组成的部分混合,随后酵素将会撬开DNA模板并转化其成为mRNA。之后得到的混合物将会被移入到一个储罐里,并且通过过滤去除杂质。


步骤十:mRNA检测

过滤后的mRNA将会被反复测试以确保其出精度以及基因序列是否准确。


步骤十一:冷藏、打包和再次运输

检测后的mRNA包冷冻到零下20度,然后运到工厂。将会在那里做成疫苗,然后再把样本运回来检测。


步骤十二:准备mRNA

收到mRNA的包裹后,保持冷冻直到需要用时,每个包能个制造60万瓶,360万剂的疫苗。


步骤十三:脂质纳米粒递送系统制备(LNP)

同时,另一个步骤也在进行,准备脂质纳米粒——这种物质能保护mRNA进入人体细胞时不会被破坏。


步骤十四:制作mRNA疫苗

准备好之后,通过机器精确控制mRNA和脂质,将他们混合成脂质纳米粒,形成疫苗颗粒。


步骤十五:准备疫苗瓶

清洗和高温消毒疫苗瓶,13部高速摄像机在盯着流水线,每一个瓶子都要拍超过100张照片,有裂缝、碎片和其他问题的瓶子,将会迅速从生产线筛选出去。


步骤十六:罐装疫苗

机器将0.45毫升疫苗注射到一个瓶子,稀释后,成为6个剂量的疫苗。生产线每分钟能包装575个瓶子。


步骤十七:打包、冷藏和测试

灌注完的疫苗经过检查,贴上标签,然后放进盒子里打包。所有盒子要再冷冻数天,降温到零下70℃的极冷温度。与此同时,该批次的疫苗要送去做检测。


步骤十八:打包和运输成品疫苗

数周的测试后,合格的疫苗可以运输了。盒子里装上了温度计,实时监测温度是否达标。每个盒子里有45磅的干冰。