每年有一半的疫苗因为没有冷藏而被浪费。化学工程师 发现了一种用蛋白质而不是温度来稳定疫苗中病毒的方法。
是否曾经注射过注射时似乎有灼烧感的疫苗?疫苗 溶液可能含有大量盐或糖——天然防腐剂,有助于 除了保持低温外,还要保持其稳定。
疫苗中的病毒可以训练我们的细胞识别并消灭病毒入侵者, 必须保持低温以防止它们破裂。典型运输温度 疫苗的温度范围为 2 至 8 摄氏度(35 至 47 华氏度)。
关于研究人员
病毒保持低温的原因与我们冷藏食品的原因相同。 “你不会 拿一块牛排放在柜台上任意时间,然后吃 它,” 总监 Caryn Heldt 说道。健康研究所 足球比赛结果化学工程教授。 “一块牛排 也有同样的稳定性问题——它含有蛋白质、脂肪和其他分子, 为了保持它们稳定,我们需要让它们保持低温。”
像蛋白质一样,病毒在炎热或有空间移动时就会展开。热 为病毒提供能量抖落自己,不拥挤给了他们崩溃的空间。稳定的疫苗需要寒冷或拥挤。
但是如果没有冷存储怎么办?如果有人不小心离开了怎么办 柜台上的包裹?如果停电了怎么办?
赫尔特,连同,马萨诸塞大学阿默斯特分校化学工程教授,有。佩里和赫尔特没有依靠冷藏,而是采用了另一种方法来保存 病毒稳定——拥挤。
冷冻营
为了保持疫苗中的病毒稳定,供应链上的每个人,从制造 从运输公司到医生办公室的设施,必须保持低温。 这种合作努力被称为冷链。如果疫苗保持在这个水平之上 即使在一个小时的温度范围内,它也可能会损坏并无法使用。
世界卫生组织估计因为无法维持冷链和理想的储存温度。
人体是一个拥挤的地方。不同形状和大小的细胞争夺位置。 这包括病毒,它们通过恶意收购来进行邪恶的工作。病毒入侵我们的细胞,命令它们进行复制。如果不加以控制,病毒复制品会从细胞中爆炸出来 就像飞镖穿过气球一样。然后所有这些副本都会对其他副本执行相同的操作 细胞——在你意识到之前,你就病了。
赫尔特研究疫苗制造技术新冠肺炎 (COVID-19) 大流行堪称一堂大师课。但 SARS-CoV-2 并不是唯一的 世界上有病毒——仍然需要其他疫苗和储存方法 不要依赖冷藏。
“疫苗适合注射到某人体内的条件 几乎与使病毒稳定的因素相反,”赫尔特说。 “确实有一个 保持病毒稳定以获得良好的免疫反应,同时具有 疫苗中的正确成分可以安全注射。”
病毒卷饼
Heldt 和 Perry 使用多肽(合成蛋白质)具有阳性或阴性 收费。当这些带电肽放入溶液中时,它们粘在一起并 形成独立的液相,这一过程称为复杂凝聚。液体包裹着 病毒衣壳周围,将病毒材料像墨西哥卷饼的玉米饼一样固定在一起。
“凝聚材料是我们在日常生活中经常看到的东西 生命,”佩里说。 “许多洗发水都会发生凝聚作用。当你把洗发水放在 将洗发水涂抹在湿发上,其中存在的水会稀释洗发水,使其分相 分离并促进去除头发上的污垢和油脂。”
复杂凝聚作用适用于没有脂质或脂肪的无包膜病毒 一层,围绕着他们。无包膜病毒包括脊髓灰质炎病毒、鼻病毒(导致 普通感冒)和甲型肝炎。
后续步骤
Heldt 和 Perry 于 2020 年 3 月获得了 40 万美元的发展研究补助金 美国国立卫生研究院 (NIH) 将继续开展研究直至 2022 年初, 其中包括探索降低盐浓度的方法(用于疫苗中 通过改变肽序列注射时打破凝聚相)。 此外,化学工程师正在研究应用复杂凝聚的方法 对于有包膜病毒(例如 SARS-CoV-2),需要在紧密性和 脂质层中的区室化方式是无包膜病毒所不具备的。
“展望未来,我们希望更多地考虑我们使用的具体材料 我们的凝聚层,”佩里说。 “仅仅靠拥挤并不是改善环境的普遍策略 病毒稳定性。我们需要了解不同的聚合物如何与我们的病毒相互作用 以及我们如何利用它来创建一个可以应对未来挑战的工具箱。”
随着疫苗储存量的扩大,研究表明自然发生的 蛋白质改善了我们的疫苗,使它们在世界各地更容易获得, 是否冷藏。
“这些氨基酸的伟大之处在于它们是相同的组成部分 就像我们的身体一样,”赫尔特说。 “我们不会在疫苗中添加任何不添加的物质 已知是安全的。”
解决冷藏难题有望改善疫苗接种的机会 病毒。利用多肽和创新化学工程绕过冷链 致力于改善世界各地的医疗保健并减少医疗紧急情况。
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