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动物疫苗前沿科技
现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2016/8/15 12:23:20 关注：446 评论： 我要投稿
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高通量筛选技术
简介
高通量筛选（High-throughput Screening，HTS）是近年来迅速发展起来的应用于药物筛选的一门高新技术，是建立在细胞水平和分子水平基础上运用当今先进的微电子技术对药物活性成分进行检测分析，以筛选出更符合患者治疗要求的新药的重要工具。
特点
具有经济、快速、高效、特异性强等诸多优点，在动物生物制品研究中将具有重要的应用价值。
应用
1、细胞株筛选；
2、病毒株筛选；
3、重组抗原筛选；
4、培养基优化；
5、血清筛选。
分子设计与基因工程技术
简介
利用分子生物学技术，对病原微生物的基因组进行改造，以降低其致病性，提高其免疫原性，或者将病原微生物基因组中的一个或多个对防病治病有用的基因克隆到无毒的原核或真核表达载体上，制成疫苗接种动物，使其产生免疫力和抵抗力，达到防控传染病的目的。基因工程技术的出现使得疫苗研究的手段和效率得到了空前的提高。
应用
目前，利用基因工程技术已经和正在研制开发的新型疫苗有基因工程亚单位疫苗、活载体疫苗、核酸疫苗、合成肽疫苗、抗独特型疫苗等。
基因工程亚单位疫苗是利用基因工程技术，取出微生物中编码保护性抗原肽段的基因，与质粒等载体重组，导入受体菌（细菌、酵母）或细胞等，使之高效表达，产生大量保护性肽段，提取后加入佐剂即成为亚单位苗。常用于亚单位疫苗的生产系统。
基因工程活载体疫苗又称重组活毒疫苗。通常以动物病毒弱毒或无毒株，如痘苗病毒、疱疹病毒等作为载体，插入外源抗原基因构建成重组活病毒载体，转染细胞，使载体病毒获得表达外源基因的新的特性，此种重组体疫苗称为基因工程活载体疫苗。其具有颗粒特性，免疫原性良好。目前，在禽类病原基因工程活载体疫苗研制过程中的应用极为广泛。
抗原缓释技术
原理
这种疫苗由多层被植入DNA的高分子材料组成。高分子薄膜上有若干个微型针头，贴在皮肤上时能够渗入皮肤中大约半毫米，这种深度足以使药物进入表皮细胞，又不会接触到真皮层的神经末梢，因此不会引发疼痛。一旦被贴在皮肤上后，薄膜就会逐渐降解，疫苗的释放过程从数天到数周不等。
研究人员可通过控制高分子薄膜层数的方法控制DNA的投递量，还能够通过控制高分子薄膜遇水分解的速度来控制用药时间。由于这种方法增加了DNA与免疫系统之间的交互时间，因此也提高了疫苗的有效性。
特点
将抗原制成聚合物，增加抗原效能、延长疫苗免疫期。
与蛋白质疫苗相比，其优势在于，每个蛋白质都有其特殊性，在生产和接种效果上都存在不确定性，但DNA的行为始终是相同的，不管它采用怎样的抗原编码。
新型免疫佐剂
简介
免疫佐剂是指先于抗原或与抗原同时应用，能非 特异地改变或增强机体对抗原的特异性免疫应答。以及增强相应抗原的免疫原性或改变免疫反应类型，而本身无抗原性的物质。
背景
随着免疫学研究的不断深入和基因工程技术的迅速发展。针对不同疾病已开展了各种新型基因工程疫苗的研制，但这些疫苗普遍存在分子小、免疫原性弱、难以诱导机体产生有效免疫应答等不足，从而需要某种物质来协同这种作用，免疫佐剂就在这种情况下产生了。
种类
1、胶化类佐剂；
2、油／乳化剂为基础的表面活性剂；
3、颗粒性佐剂；
4、微生物来源佐剂及其衍生物；
5、细胞因子佐剂；
6、天然来源佐剂；
7、化学药品类佐剂；
8、半抗原(hapten)；
9、分子伴侣(Molecular Chaperone)。
特点
减少副反应，提高细胞免疫调节作用。
新型生物发酵技术
传统的生物发酵罐变为生物反应器，实现了程序化操作。
现代细胞工程技术
利用细胞反应器进行细胞微载体培养和悬浮培养。
悬浮培养技术
背景
疫苗悬浮培养技术能成功从实验室走向市场，被世人所知，主要得益近年来新型口蹄疫疫苗和圆环疫苗问世。在概念炒作炉火纯青的商品市场，为突出新型疫苗新特性，疫苗悬浮培养新工艺被作为卖点，出现在各类疫苗产品广告中。
简介
细胞悬浮培养技术是指细胞在生物反应器中自由悬浮于培养液内生长增殖的一种培养方法。根据细胞是否贴壁， 又分为全悬浮细胞培养和贴壁细胞微载体培养。
全悬浮培养法是采用悬浮培养细胞的方法，使细胞在生物反应器中自由悬浮于培养液内生长；而微载体培养是采用微载体生物反应器，使细胞粘附在生物反应器的微载体上生长增殖。
两种培养方法都可以增加细胞的密度和病毒的浓度，达到大规模生产疫苗的目的。
特点
与转瓶培养技术相比， 该工艺具有操作简单、产率高、容易放大等优点。具体体现在以下两个方面：
第一，量的优势：
悬浮培养法一次生产的疫苗量要远远超过转瓶培养法。转瓶培养法培养的细胞一般为贴壁细胞，细胞只能粘附在几十升的转瓶瓶壁上生长；而悬浮培养法采用生物反应器培养细胞，其培养体积从几百到几千升，细胞悬浮在培养液中，能够充分的利用大容量生物反应器，降低了生产成本。
第二，质的优势：
由于悬浮培养法工艺水平高，一次培养的病毒量大，因而它不需要将病毒培养液进行混合，批次间的差异也较小。据调查，悬浮培养法培养细胞不需要加入血清，培养液中的血清杂蛋白含量相对要低于转瓶培养，因而一般可以省去血清蛋白和血清中杂质的纯化；在抗原纯化工艺相同的基础上，悬浮培养法的抗原纯度要高于转瓶培养法。
抗原浓缩纯化技术
方法
针对不同的疫苗应选用不同的分离纯化路线，但一般而言，都包括两个基本阶段:初级分离和精制纯化。
初级分离阶段的主要任务是分离细胞和培养液，破碎细胞释放产物（如果产物在细胞内），浓缩产物和去除大部分杂质等，这一阶段可选用的分离方法包括细胞破碎技术、离心沉降、盐析和超滤浓缩技术等；精制纯化阶段则选用各种具有高分辨率的技术，以使目的蛋白和少量干扰杂质尽可能分开，达到所需的质量标准，超速离心技术和各种层析技术成为当前达到此目的的主要方法。
应用
1、口蹄疫抗原制备；
2、狂犬病疫苗；
3、细菌疫苗。
展望
目前广泛研发的病毒亚单位疫苗、流脑多糖疫苗、流感嗜血杆菌结合疫苗和各类病毒的核酸(DNA)疫苗等，在研制方式、组成成分、物理性质、化学性质及原始来源等诸多方面都存在或大或小的差异，其分离纯化方法具有相对特殊性。
从国内外新型疫苗和基因工程产品的分离纯化技术可以看出：
①膜分离和超速离心纯化技术在疫苗、蛋白组分、多肽及生物大分子的纯化过程中有着广阔的发展前景。用该工艺制备的疫苗，纯度和性状能符合规程要求，但抗原回收率相对较低、操作繁琐且周期长、技术设备要求高，近年来已逐渐被日臻成熟的层析技术所代替，在基因工程疫苗的研制中尤为如此；②层析分离技术在简化操作、提高效率、节约能源及降低成本方面，显示出越来越强的优势。带有多功能配基的层析介质和全自动化的高效层析系统的推出，扩大了应用范围，更便于标准化的实施。在众多层析法中，亲和层析可能成为最有效的从低浓度培养液中高效分离目的蛋白的纯化方法；③用于传统疫苗和新型疫苗的纯化技术，是依靠各学科相关技术之间的结合而发展起来的，至今尚无一项技术能单独承担分离纯化的全过程。创新的分离纯化工艺，往往是由多项新技术和原有技术的优势组合而成。传统的离心、过滤和沉淀技术更多只是做为整个疫苗分离纯化工艺的起始步骤，用于初步分离过程，层析技术与沉淀、离心等传统分离技术的结合已逐渐成为疫苗分离纯化的主流。
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