مواد مرجع جدید NIST برای تقویت کنترل کیفیت داروهای بیولوژیکی

از یک دسته از داروهای به سرعت در حال رشد به نام های زیست درمانی مبتنی بر پروتئین می توان برای درمان سرطان ها و اختلالات ژنتیکی و خود ایمنی استفاده کرد. این داروها ، که معمولاً به شکل مولکول های پروتئین بزرگ هستند ، با رشد سلولهای زنده که از نظر ژنتیکی برای تولید پروتئین ها مهندسی شده اند ، تولید می شوند. این مولکول های پروتئین بزرگ ، با این حال ، می توانند در طی فرآیند تولید به هم بچسبند تا ذرات ایجاد کنند که می توانند باعث ایجاد پاسخ ایمنی ناخواسته در بیماران شوند.

برای مدیریت این ذرات ، شرکت های بیو دارویی باید بتوانند آنها را اندازه گیری و نظارت کنند. یک ماده مرجع استاندارد جدید (SRM) از موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) به آنها در انجام این کار کمک می کند. ماده جدید ، SRM 1989: ذرات مبتنی بر اپوکسی به شکل نامنظم شکل، از سه ویال حاوی ذرات با اندازه های مختلف تشکیل شده است: 220 میکرومتر ، 150 میکرومتر و 100 میکرومتر. (برای مقایسه ، یک ورق کاغذ چاپگر معمولی تقریباً 100 میکرومتر ضخامت دارد.)

Srivalli Telikepalli ، شیمیدان تحقیقاتی NIST گفت: “این ماده نخستین استاندارد ذرات قابل مشاهده در دسترس برای ذرات مبتنی بر پروتئین در داروهای بیوتری است.” “این به تولید کنندگان مواد مخدر کمک می کند تا ذرات موجود در محصولات خود را کنترل کنند تا بتوانند از امنیت و مؤثر بودن این محصولات اطمینان حاصل کنند.”

ذرات مبتنی بر پروتئین ، که کوچک هستند اما گاهی اوقات برای چشم غیر مسلح قابل مشاهده هستند ، زیرا پروتئین ها می توانند ناپایدار باشند. هر استرس ، مانند تغییر دما یا لرزش ناگهانی ویال دارو ، می تواند باعث شود پروتئین ها به ذرات جمع شوند. این می تواند زمانی اتفاق بیفتد که محصولات دارویی برای مدت طولانی تصفیه ، بسته بندی ، حمل یا ذخیره شوند.

در گیاهان تولیدی بیو دارویی ، تحلیلگران آموزش دیده بصری هر ویال محصول دارویی را بازرسی می کنند. اگر ویال حاوی ذرات قابل مشاهده باشد ، از دسته خارج می شود. اگر تعداد مشخصی از ویال ها از بین بروند ، کل دسته دور ریخته می شوند. هر دسته شکست خورده می تواند میلیون ها دلار برای تولید کننده هزینه کند.

Telikepalli گفت: “بدون استاندارد اندازه ذرات برای مرجع ، خطاها می توانند رخ دهند ، زیرا تحلیلگران مختلف ممکن است ذرات را متفاوت درک کنند. به همین دلیل ، روند بازرسی می تواند ذهنی باشد.” “مواد مرجع جدید ما به یکسان تر کردن روند بازرسی ذرات کمک می کند.” SRM را می توان در کیت های آموزشی برای تقلید از ذرات پروتئین و کمک به آموزش تحلیلگران برای شناسایی دقیق این ذرات در هر محصول دارویی قرار داد.

بازرسی ها همچنین می توانند با استفاده از ابزارهای آزمایشگاهی به صورت خودکار انجام شوند. تولید کنندگان ابزار می توانند از NIST SRM استفاده کنند تا اطمینان حاصل شود که سازهای آنها به درستی کار می کند و به مرور زمان دقت خود را بهبود می بخشد. تحلیلگران همچنین می توانند از SRM برای تأیید فرآیند بازرسی خودکار خود که از این ابزارهای آزمایشگاهی استفاده می کند ، استفاده کنند تا اطمینان حاصل کنند که این روند دقیق است.

برای هر دو بازرسی دستی و خودکار ، یک روند بازرسی دقیق تر و یکنواخت می تواند به اطمینان حاصل شود که دسته های مواد مخدر به طور غیر ضروری دور ریخته نمی شوند.

برای ساختن ذرات ، محققان NIST تابش ماوراء بنفش (UV) را بر روی یک ویفر سیلیکونی که با یک ماده مانند اپوکسی پوشیده شده است ، درخشیدند که هنگام قرار گرفتن در معرض نور UV سخت می شود. این الگویی از ذرات را روی ویفر ایجاد کرد. همین تکنیک به نام فوتولیتوگرافی هنگام ایجاد مدارهای الکترونیکی میکروسکوپی در تراشه های رایانه استفاده می شود. سپس ذرات از ویفر خارج شدند و درون مخلوط مایع یا محلول قرار گرفتند. این کار در NIST انجام شد مرکز علوم و فناوری نانو، یک مرکز مهم برای تحقیقات تولید نیمه هادی.

ذرات شبیه ذرات پروتئین هستند – از نظر شکل و شفاف نامنظم. و از نظر مهم ، همه آنها در اصل به یک اندازه هستند. مایکل حامل مهندس برق NIST گفت: “به دلیل قابلیت های اندازه گیری ما ، ما قادر به تأیید اندازه این ذرات با دقت بسیار بالایی هستیم.”

استفاده از یک تکنیک تولید نیمه هادی برای شبیه سازی ذرات مبتنی بر پروتئین نوآوری است که فقط ممکن است در مکانی مانند NIST اتفاق بیفتد.

مایک تارلوف ، رئیس بخش اندازه گیری های زیست مولکولی NIST گفت: “NIST متخصص در ساخت بیو دارویی و نیمه هادی است.” “این به ما اجازه می دهد تا تخصص اندازه گیری را از حوزه های بسیار متفاوت برای حل مشکلات در دنیای واقعی جمع کنیم.”

NIST بیش از هزار نفر تولید کرده است SRMS این امر از بهداشت عمومی و ایمنی پشتیبانی می کند و صنعت ایالات متحده را ترویج می کند. این SRM ها به اطمینان از اندازه گیری دقیق در صنایع اعم از بهداشت و پزشکی کمک می کنند (ادرار انسان) به ساخت و ساز (مواد تست ضربه ای Charpy) به تولید نیمه هادی (فیلم نازک نیمه هادی) و بسیاری دیگر

NIST همچنین چندین SRM دیگر برای صنعت بیو دارویی تولید می کند ، از جمله پروتئین آنتی بادی مونوکلونال به نام من عقل و نستو – یک سلول زنده که نسخه ای از پروتئین Nistmab را بیان می کند. همه این SRM ها از صنعتی پشتیبانی می کنند پیش بینی شده برای رشد از حدود 666 میلیارد دلار در سال 2025 تا 1،184 میلیارد دلار تا سال 2032.

SRM 1989: ذرات مبتنی بر اپوکسی به شکل نامنظم به شکل نامنظم است برای خرید از فروشگاه NIST موجود استبشر