Thuốc là một sản phẩm không thể thiếu trong cuộc sống hiện nay. Sản xuất thuốc là một quy trình vô cùng nghiêm ngặt và đòi hỏi tuân các tiêu chuẩn GMP trong sản xuất thuốc. Hãy cùng HBC tìm hiểu để đưa ra thành phẩm thuốc chúng ta cần trãi qua những quy trình nào và các sản phẩm nào của Corning được sử dụng để tối ưu được việc kiểm soát chất lượng thành phẩm.

Quy trình hoạt động của nhà máy sản xuất Sinh Dược

Ngày càng có nhiều loại bệnh xuất hiện từ động vật cho đến con người. Đó là một phần lý do vì sao hiện nay có rất nhiều loại thuốc mới được nghiên cứu và sản xuất.

Để sản xuất được một sản phẩm dược phẩm ra thị trường thì cả hệ thống sản xuất phải đáp ứng được các tiêu chuẩn khắt khe, trong đó tiêu chuẩn không thể thiếu là tiê u chuẩn GMP.

Các điều kiện để được sản xuất thuốc là: Cơ sở sản xuất cần có địa điểm phù hợp, nhà xưởng, phòng kiểm nghiệm, kho bảo quản, hệ thống phụ trợ đạt yêu cầu tiêu chuẩn. Các trang thiết bị máy móc, hệ thống bảo quản chất lượng, tài liệu chuyên môn kỹ thuật và nhân sự đáp ứng được yêu cầu Thực hành tốt sản xuất (GMP)

Quy trình hoạt động của một nhà máy thuốc Sinh dược như thế nào?

Sau khi đã xác định rõ danh mục, quy cách sản phẩm dự án sẽ sản xuất, định hướng phát triển của doanh nghiệp trong tương lai, doanh nghiệp cần lựa chọn các công nghệ, thiết bị sản xuất, kiểm nghiệm phù hợp. Đảm bảo tính thống nhất của hệ thống, tối ưu hóa chi phí đầu tư và mang lại những hiệu quả lâu dài trong quá trình hoạt động của dự án. Trong bài viết này, HBC sẽ đưa ra một vài sản phẩm từ thương hiệu Corning dành cho nuôi cấy tế bào, giúp bạn có được cái nhìn tổng quan và đưa ra lựa chọn phù hợp cho quá trình nghiên cứu và sản xuất dược phẩm của mình.

Ứng dụng nuôi cấy tế bào – Bioprocess

Bioprocess là quá trình sử dụng tế bào sống nguyên vẹn hoặc thành phần  tế bào nhằm thu được sản phẩm mong muốn. Ứng dụng chính của Bioprocess:

• Nghiên cứu sản xuất nhiên liệu sinh học
• Liệu pháp tế bào
• Liệu pháp gen
• Phát triển các vaccine và hoạt chất sinh học

Ứng dụng công nghệ tế bào – Quy trình chung:

R&D	Bioprocessing
Nghiên cứu tế bào Thiết kế vector   Cải biến di truyền  Sàng lọc dòng tế bào  Giữ đông chủng – dòng tế bào	Upstream Bioprocess Giải đông tế bào – Thawing Nuôi phục hồi tế bào – Expansion / Seed train  Nuôi cấy tế bào – Innoculation Mở rộng quy mô – Production Thu hoạch sản phẩm – Harvest
	Downstream Bioprocess Thu hồi, cô đặc sản phẩm – Clarification Phân lập sản phẩm – Isolation Tinh sạch sản phẩm – Purification Hoàn thiện, đóng gói – Formulation – filling

 

Scale up

Scale Up là quá trình nâng dần thể tích nuôi cấy bằng cách tăng dần thể tích bình nuôi lớn hơn từ bình nuôi kích thước nhỏ ban đầu.  Trong quy trình công nghệ sẽ ứng với bước  nuôi mở rộng – Innoculation

Scale Out

Scale Out là quá trình nhân rộng lượng sản phẩm bằng cách tăng số lượng bình nuôi kích thước lớn sau quá trình Scale Up. Trong quy  trình sẽ tương ứng với bước sản xuất –  Production

Trong nuôi cấy tế bào gồm hai Kỹ thuật chính là nuôi cấy bám dính và huyền phù

Nuôi cấy tế bào bám dính (Adherent culture)

• Sản phẩm hay sử dụng: chai tầng, chai lăn, microcarrier, hệ nuôi nền cố định

Nuôi cấy tế bào huyền phù (Suspension culture)

• Sản phẩm hay sử dụng: bình lắc Erlenmayer, bình spinner, bioreactor kim loại (tank khuấy, sục khí) hoặc bioreactor dùng một lần (túi)

Ưu và nhược điểm của hai phương pháp này là:

Nuôi cấy tế bào bám dính (Adherent culture)	Nuôi cấy tế bào huyền phù (Suspension culture)
Ưu điểm:
Dễ giám sát sức khỏe, mức độ phát triển tối đa (confluence) của tế bào Dễ nuôi cấy mở rộng Dễ bổ sung dinh dưỡng Tránh tác động của lực xé lên tế bào Có nhiều lựa chọn xử lý bề mặt nuôi cấy Có thể áp dụng nhiều phương pháp cải biến tế bào	Dễ phân lập và thu hoạch tế bào, không cần dùng enzyme Có thể sản xuất với năng suất cao Tiết kiệm diện tích trong quá trình nuôi mở rộng Có thể giảm hoặc không sử dụng FBS
Nhược điểm
Phải sử dụng enzyme hoặc biện pháp cơ học để thu hoạch tế bào Phải sử dụng nhiều bình nuôi khi cần mở rộng sản xuất	Phải lấy mẫu theo dõi hàng ngày Thông số khuấy trộn phải được tối ưu Một số dòng tế bào cần phải được huấn luyện để nuôi cấy huyền phù Phương pháp cải biến hạn chế – chỉ dùng phương pháp biến nạp bằng dòng điện

Sản phẩm Corning dành cho nuôi cấy tế bào:

• Chai nuôi cấy (Flask)
• Đĩa nuôi cấy (Dish)
• Khay (Plate)
• Bình Hyper Flask
• Dụng cụ thu hoạch tế bào (Scraper & Lifter)
• Sản phẩm bảo quản lạnh
• Bình CellStack
• Bình HyperStack
• Bình Spinner, Chai lăn, Bình lắc,…

Các công nghệ cho sản phẩm nuôi cấy tế bào của Corning

• Bề mặt không xử lý (Non Treated): nuôi cấy huyền phù
• Bề mặt độ bám dính cực thấp (Ultra Low Adherent – ULA): nuôi cấy huyền phù
• Bề mặt xử lý Tissue Culture Treatment (TCT): nuôi tế bào bám dính
• Bề mặt xử lý công nghệ CellBIND: nuôi tế bào bám dính

Vật liệu sử dụng cho các chai – bình nuôi cấy: Polystyrene

• Ưu điểm: dễ đúc – trong suốt – rẻ
• Nhược điểm: không tích điện – không ưa nước => tế bào khó bám

Phương pháp xử lý bề mặt chai nuôi tế bào giúp tăng cường bám dính

1.Phương pháp vật lý làm thay đổi cấu trúc nhựa Polystyrene sau khi đúc  sản phẩm

2.Phương pháp phủ bề mặt nuôi cấy tế bào bằng các protein hoặc phân  tử tổng hợp khác

Phương pháp xử lý vật lý bề mặt:

• Tăng tích điện
• Tăng tính ưa nước

Cấu trúc sản phẩm sau khi được sử lý

Quy trình tế bào

Seed – tế bào bảo quản lạnh sâu. Các vật tư thiết bị cần có:

• Tế bào
• Môi trường – huyết thanh
• Bình – chai nuôi tế bào
• Đĩa => khay => chai nuôi => chai nuôi nhiều tầng => HyperFlask => CellStack => HyperStack
• Chuẩn bị bề mặt hỗ trợ bám dính tế bào: CellBIND – Biocoat – PureCoat – ECM
• Dụng cụ thao tác: bộ lọc, pipet, …

Quy trình nuôi cấy tế bào  mở rộng

Duy trì cơ bản Thí nghiệm tế bào quy mô nhỏ	Quy mô thí nghiệm nhỏ	Tăng số lượng hoặc kích thước đĩa,  khay hoặc chai nuôi cấy để đạt số lượng tế bào đáp ứng thí nghiệm
Lập ngân hàng tế bào  Chuẩn bị mẫu từ tế bào  Sản xuất virus	Quy mô trung bình	Khay HTS Chai lăn Bình nuôi Falcon nhiều tầng HyperFlask
Liệu pháp tế bào  Sản xuất Vaccine Liệu pháp sinh học	Quy mô lớn	HyperStack CellStack Microcarrier Bioreactor

Thể tích chai nuôi cấy tế bào đang có trên thị trường:

Chai nuôi cấy tế bào CellStack là chai nuôi cấy tế bào phục vụ việc mở rộng công suất nuôi cấy tế bào một cách thuận tiện. Sản phẩm đã được kiểm tra đầy đủ với các sản phẩm nuôi cấy tế bào. Sản phẩm có 5 lựa chọn kích thước cho các yêu cầu công suất khác nhau.

Đặc điểm chính

• Cấu tạo 10 lớp
• Diện tích gấp 10 lần (1720cm2)
• Sản lượng tế bào ~ 10 chai 175cm2
• Tiết kiệm thời gian – không gian
• Có thể quan sát tế bào ở 2 lớp trên và 2 lớp dưới.

• Bề mặt không xử lý hoặc xử lý CellBIND
• Tất cả chất lỏng được đưa vào – ra qua chung môt đường

• Đáy mỗi lớp bề mặt có màng thấm khí cho phép trao đổi khí

• Khoảng không gian giữa các lớp bề mặt nuôi cấy cho phép không khí được đi qua

 

Nhược điểm chai cấy tế bào đa tầng – HyperFlask

• Không dùng phương pháp cơ học để thu hoạch tế bào được
• Không quan sát được hết các lớp tếbào
• Bị nhiễm sẽ phải bỏ cả mẻ

Ưu điểm chai cấy tế bào đa tầng – HyperFlask

• Chai cấy nhiều tầng giúp tăng diện tích nuôi cấy/thể tích
• Giảm số lượng tủ ấm phải sử dụng
• Sử dụng để nhân nuôi tế bào để ứng dụng cho liệu pháp gene –liệu pháp tế bào và sản xuất vaccine

Đĩa nuôi cấy tế bào dạng nhiều giếng

• Dùng cho nuôi cấy tế bào sơ cấp
• Tách dòng
• Thử nghiệm Cell Assay

Đặc điểm chính

• Polystyrene
• Vô trùng SAL 10-3
• Non-Pyrogenic
• TSE/BSE Free

Các tùy chọn cấu tạo

• Đĩa 6-12-24-48-96 và 96 ½

Bề mặt

• TCT, CellBIND, Osteo assay
• Non-Treated, ULA

Ống bảo quản lạnh  – Cryotubes

Ống Cryotube ren vặn nắp bên ngoài:

• Giảm nguy cơ tạp nhiễm mẫu
• Doăng silicon chống rò rỉ giúp bảo vệ mẫu an toàn

Ống Cryotube ren vặn nắp bên trong

• Đường kính ngoài của nắp và ống như nhau giúp tối đa không gian

• Độ an toàn đảm bảo