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全球?qū)σ呙绲男枨笳谘杆贁U大，在相對正常的時期，疫苗劑量的年增長率超過25%（世界衛(wèi)生組織，2019年）。埃博拉等新病毒的出現(xiàn)和目前的COVID-19新冠病毒的大流行將導(dǎo)致需求的更大幅度增長，并帶來縮短開發(fā)時間和成本的強大壓力。
該行業(yè)如何實現(xiàn)這些目標？在Dolomite公司，我們相信微流控技術(shù)是減少生產(chǎn)周期、提高效率和質(zhì)量、降低開發(fā)成本的關(guān)鍵。
微流控工具可用于開發(fā)和生產(chǎn)周期的各個階段，從疾病分析到生產(chǎn)方案的優(yōu)化；從抗體的高通量篩選到疫苗的封裝；從助劑的開發(fā)到用于疫苗生物制造的酵母和細菌的定向進化。
疫苗開發(fā)
疫苗提供對某種疾病的主動獲得性免疫，通常通過代表致病有機體的生物制劑。早期的疫苗使用的是一種被削弱或殺死的微生物，最新的方法使用重組或合成技術(shù)來傳遞一個片段，如病毒DNA合成肽或表面蛋白。這些方法需要大量的工作來選擇、開發(fā)和大規(guī)模生產(chǎn)生物制劑，使用助劑提高其性能，并將其輸送釋放到作用靶點。微流控技術(shù)可以幫助解決所有這些問題。
微流控技術(shù)在疫苗研制中的應(yīng)用
當(dāng)前微流控應(yīng)用的例子包括：
質(zhì)粒菌株的定向進化
DNA疫苗將選定的病毒基因（通常表達表面標記蛋白）傳遞給患者，以引發(fā)免疫反應(yīng)。將該基因插入細菌質(zhì)粒中以產(chǎn)生重組DNA。 通過定向進化可以篩選和改良產(chǎn)生宿主質(zhì)粒的菌株。微流控方法可以將細菌單獨封裝在液滴中，進行性能篩選，并通過流式細胞儀（FACS）進行分類，以選擇最佳菌株。
疫苗生產(chǎn)酵母/細菌最佳菌株的定向進化
確定方案后，重組DNA必須大規(guī)模制造用于疫苗生產(chǎn)。這通常是通過酵母或細菌細胞的生物發(fā)酵來實現(xiàn)的。定向進化是提高這一階段性能的常用方法，而微流控液滴方法在加速這一過程中又是非常有效的。
抗體篩選
疫苗的目標是盡可能安全可靠地刺激有效的免疫反應(yīng)。優(yōu)化這一步驟需要通過篩選，以確定哪些抗原產(chǎn)生的目標基因或其他有機體片段能夠引發(fā)最有效的免疫反應(yīng)。
基于液滴的方法可以通過將抗體生成細胞、抗體捕獲珠和熒光檢測抗體封裝在一起，進行高通量篩選。液滴可以被FACS分類以收集最佳的細胞。
技術(shù)實現(xiàn)方案:
輔助制劑的開發(fā)與生產(chǎn)
疫苗的效力可以通過助劑來增強，助劑可以刺激宿主的免疫反應(yīng)，或者增加疫苗在靶點的停留時間。利用微流控納米顆粒生成系統(tǒng)可以制備和優(yōu)化新的助劑類型，如皂甙和ISCOMs。
技術(shù)實現(xiàn)方案:
優(yōu)化后，可以使用我們的多通道Telos技術(shù)放大該方法：
疫苗載體顆粒的研制與生產(chǎn)
疫苗經(jīng)常被封裝在納米顆粒中，以提高傳遞效率，控制釋放曲線，并允許與助劑共同封裝，以及釋放部位的靶向性。
納米脂質(zhì)體（LNP）和脂質(zhì)體是一種常用的封裝劑，利用微流控技術(shù)可以高效地制備納米脂質(zhì)體。
Dolomite具有模塊化系統(tǒng)用于方法開發(fā):
使用Telos技術(shù)，可以很容易地放大產(chǎn)量：
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