Инактивация патогенов с помощью низкоэнергетических электронов

Команда исследователей из трех институтов Фраунгофера разработала новый метод производства инактивированных вакцин, который быстрее, эффективнее и экологичнее традиционного химического процесса. За эту разработку ученые удостоены премии Фраунгофера в области «Технологий, ориентированных на человека и окружающую среду».

Ускоренные электроны вместо химикатов

Традиционный процесс инактивации вакцин основан на использовании токсичных химических веществ, таких как формальдегид. Этот метод имеет ряд недостатков:

  • Химикаты повреждают внешние структуры вируса, важные для формирования иммунного ответа.
  • Процесс может занимать недели или месяцы.
  • Использование больших объемов токсичных веществ создает риски для окружающей среды и безопасности труда.

Новый подход заменяет химическую обработку облучением патогенов низкоэнергетическими электронами.

  • Принцип: Вирусные частицы облучаются пучком электронов, что разрушает их генетический материал (РНК или ДНК) и лишает способности к размножению.
  • Преимущества: Процесс занимает секунды, не требует токсичных химикатов и сохраняет структуру вирусных частиц почти неповрежденной, что важно для эффективности вакцины.

Технологическое решение

Ключевой технической задачей было обеспечить равномерное облучение, так как электроны проникают в жидкость лишь на глубину около 100 микрометров. Для этого были разработаны два модуля:

  1. Пакетный модуль (pouch module): Для предварительных испытаний.
  2. Барабанный модуль (tumbler module): Для обработки больших объемов.

С помощью этой установки были успешно инактивированы различные классы патогенов, включая вирусы гриппа, Зика, герпеса, а также бактерии и паразиты.

Промышленное внедрение

Рабочий прототип был создан в 2018 году. В 2019 году команда привлекла лицензионного партнера, получив контракты на сумму около миллиона евро. Модули размером с холодильник могут быть интегрированы в фармацевтическое производство в течение 5–7 лет для быстрого, эффективного и экологичного производства вакцин.