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疫苗

疫苗介绍资料

 

一、什么是疫苗?

疫苗是将病原微生物(如细菌、立克次氏体、病毒等)及其代谢产物,经过人工减毒、灭活或利用转基因等方法制成的用于预防传染病的自动免疫制剂。它指用微生物或其毒素、酶,人或动物的血清、细胞等制备的供预防、诊断和治疗用的制剂。由细菌、病毒、立克次体、螺旋体等制成疫苗保留了病原菌刺激动物体免疫系统的特性。当动物体接触到这种不具伤害力的病原菌后,免疫系统便会产生一定的保护物质,如免疫激素、活性生理物质、特殊抗体等;当动物再次接触到这种病原菌时,动物体的免疫系统便会依循其原有的记忆,制造更多的保护物质来阻止病原菌的伤害。

疫苗一般分为常规疫苗、亚单位苗、生物技术疫苗等等。

1)常规疫苗是指用完整的细菌、病毒等微生物制成的疫苗,可分为灭活苗和弱毒苗两类:

灭活苗

俗称死苗,是指选用免疫原性强的细菌、病毒等经人工培养后,用物理或化学方法使其灭活而制成的疫苗。该苗的优点:安全,不发生全身副作用,无毒力返强现象;有利于制成联苗和多价苗;便于储存和运输;激发机体产生的抗体持续时间较短,利于确定某种传染病是否被消灭。该苗的缺点:需要接种的次数多、剂量大,必须经注射途径免疫,工作量大;不产生局部免疫,引起细胞免疫的能力较弱;免疫力产生较迟,通常23周后才能获得良好的免疫力,故不适合用作紧急免疫接种;需要免疫佐剂增强免疫效应,故成本较大。

弱毒苗

俗称活苗,是指用弱毒或无毒株所制成的。该苗的优点:一次接种即可成功,并且可采取注射、滴鼻、饮水等多种免疫途径接种,可以通过对母鸭免疫接种而使雏鸭获得免疫力,免疫力持久,生长成本较低。该苗的缺点:可能散毒,存在毒力返强的危险。

2)亚单位苗是指用细菌、病毒等微生物的一部分成分所制成的。特点是副作用小、安全性高。

3)生物技术疫苗是指利用分子生物学技术研制生产的疫苗。该类疫苗的优点是安全性高,但缺点是开发成本较高、生产工艺复杂,有的免疫力尚不确定。

疫苗有五大特性,疫苗是生物制品,它对环境要求严格,它有免疫特异性,它有潜伏期不能立刻起作用,它有针对性和计划性;并且由于它是用微生物或其毒素、酶,人或动物的血清、细胞等制备的供预防、诊断和治疗用的制剂,由细菌、病毒、立克次体、螺旋体等制成。可知,疫苗的粒度分布较小,因此测量要测量疫苗平均粒径对检测仪器精密度要求很高。

二、疫苗的粒度影响

1.为什么要测量粒度:

疫苗通常被制成纳米颗粒(任何小于100-1000nm的颗粒),纳米颗粒疫苗不但能提高抗原的稳定性和免疫原性,而且能够靶向性递呈抗原和缓慢释放,增强机体产生免疫应答。且纳米颗粒大小与细胞组分相近,能够利用细胞内吞作用进入细胞。

同品种的疫苗,50nm的颗粒相较于100nm而言更容易被抗原提呈细胞(antigen-presenting cellsAPCs)优先递呈,小颗粒能够更快速地通过组织屏障到达引流淋巴结,而较大的纳米颗粒通常滞留在注射部位,通过树突状细胞(DCs运送到淋巴结,所以较小的纳米粒子能够更有效地激活免疫应答。

疫苗中的大粒子不仅会造成生物药的稳定性较差,不利于储存和运输,而且较大的疫苗颗粒进入人体,会降低抗原的稳定性,影响它们与生物系统之间的相互作用,可能还会产生有害的毒理学作用和免疫应答,甚至会引起过敏反应,威胁生命安全。

2.疫苗粒度的测量方法

1)显微镜法—

在电子显微镜或光学显微镜下观测纳米颗粒,通过检测等效投影面积直径,即与实际检测颗粒投影面积相同的球形颗粒的直径,在对数坐标下,分析样品中单粒子的数量与大小的关系来确定分数维数,常用的检测方法包括原子力显微镜和激光共聚焦显微镜。

2)散射法—

散射法通常包括光散射、中子散射和X射线散射。光散射法适用从50nm1000nm的疫苗颗粒,X射线及中子散射法适用的粒子尺寸通常小于20nm。比较常用的包括静态光散射法(SLS法)、动态光散射法(DLS法)和扩散波谱法等。

3. 疫苗的稳定性影响因素

贮存温度、时间及环境因素对疫苗的稳定性均有不同程度的影响。

三、疫苗的应用

疫苗主要运用于医药卫生行业,疾病诊断以及通过对生物活性物质的运输来预防和治疗疾病等。

四、粒度检测解决方案

现阶段纳米颗粒疫苗作为载体运输工具和免疫增强剂被广泛应用,不仅能够提高抗原的稳定性、增强抗原的递呈和免疫原性,同时也能够靶向性递呈抗原和缓慢释放。然而,纳米粒子作为疫苗及药物运输载体尚处于发展的早期阶段,还存在许多问题没有解决。人们缺乏对纳米颗粒的物理性质是如何影响其生物分布和定位的基本认识。

但不可否认,粒度对疫苗的稳定性、安全性、有效性至关重要。因此努力的方向应朝着根据纳米粒子的性质、功效合理地设计出具有重复性、一致性的纳米颗粒。

在粒度方面,美国PSS可以提供疫苗粒度检测问题的最优化方案。

测试粒径分布的仪器型号有:

Nicomp 380 N3000 Z3000

该仪器利用动态光散射法(DLS)原理测定样品,显示出其平均粒径大小:

(1)    Gauss分布

图片.png


将近1500万次的数量统算,64个通道的精准分辨,有效呈现出样品的原始面貌。较高的卡方值帮助客户分辨样品是否呈现多粒度非均一分布。

(2)           
Nicomp分布

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采用同一数据源,PSS独特的Nicomp多峰分布在非均一样品上的测量具有独特优势。如图,该疫苗在2μm-5μm处已聚集,因此Gauss分布呈现出微米级别的分布,但实际上是聚集体拉大了平均粒径,Nicomp算法帮助对样品进行确切的分析。