一、背景介绍：
1. 由于 DNA 重组技术和蛋白组技术的发展与成熟，外源基因表达技术备受关注。其在生物、食品、工业以及医学领域发挥着举足轻重的作用。以原核生物细胞及真核生物细胞作为表达系统，进行目的基因序列的表达以生产蛋白疫苗、核酸疫苗和生物酶制剂等是近年来发酵工业的新型领域。原核大肠杆菌和真核酵母菌是近年来研究和应用最广泛和最成熟的外源基因表达系统。
很多外源基因产物都是胞内物质，必须将细胞破碎，使产物得以释放，才能进一步提取，因此细胞破碎是提取胞内产物的关键步骤，破碎方法的得当与否，直接影响到所提取产品的产量、质量和生产成本。

2. 另外，佐剂是基因重组蛋白的现代疫苗的关键组成部分，这些疫苗通常免疫原性较差，没有其他免疫刺激剂。水包油乳剂是一类高级的疫苗佐剂，可以显著增强抗原的抗体和细胞免疫反应。通过微射流均质机可以制备质量较好的疫苗佐剂，可以提高佐剂体外稳定性和体内的作用。


二、ATS 安拓思生物制剂成熟解决方案
1. ATS 细胞破碎专用设备


不同的细胞所需要的破碎压力都不一样，ATS 高压细胞破碎的压力可以从 0 - 2000bar 自由调节，可以满足几乎所有常用表达体系的细胞破碎的需求。

ATS 专业的内置冷却模块，可通 4℃ 的冷冻水直接在样品破碎产热点对样品降温，所产生的热量瞬间就会被吸走，可保证样品温度一直处在低温状态，样品活性不受影响。


1.1 大肠杆菌破碎介绍
大肠杆菌一般需要 800 - 1000bar 的压力破碎 2 - 3 遍，破碎率可以达到 99% 以上，常见的典型应用：胰岛素 、干扰素、 白介素 酶等。

1.2 酵母菌破碎介绍
酵母菌一般需要 1300bar 的压力破碎 3 - 4 遍，破碎率可以达到 90% 以上，常见的典型应用：HPV 疫苗、诺如病毒疫苗、乙肝疫苗、手足口病疫苗等。
汉逊酵母破碎后离心：

1.3 动物细胞破碎介绍
哺乳动物细胞主要成分是细胞膜，比较好破碎，一般 500bar 以内的压力破碎一遍都可以破碎的比较好，因为表达病毒所耐受的压力不同所以破碎压力也不太一 样，破碎压力一般 20bar 到 500bar。高压破碎仪不光可以破碎细胞，还可以将细胞内部的粘性细胞液，团聚的病毒等均质分散开，可为后续工艺做铺垫，提高病毒的收率。常见的典型应用：水痘疫苗，甲肝疫苗，轮状病毒疫 苗，溶瘤病毒（腺病毒，腺相关病毒，单纯疱疹病毒等）以及一些常见的动物用的灭活病毒疫苗。

ATS 破碎仪在哺乳动物细胞破碎应用方面的技术优势
1. ATS 专门无菌设计，可实现破碎过程可实现无菌操作，保证破碎过程中样品不受污染
2. 可精确稳定的调节压力，保证破碎细胞的同时病毒的活性不受影响
3. 可控制破碎过程中样品的温度
4. 与传统的反复冻融法相比，可明显提高细胞的破碎率和病毒的收率

1.3.1 人用疫苗方向应用：
主要的表达体系：人二倍体细胞 VERO 细胞（非洲绿猴肾细胞）昆虫细胞（SF9）
鸡胚成纤维细胞 等
主要疫苗应用：水痘疫苗 流感疫苗 甲肝疫苗等

1.3.2 兽用疫苗方向：
主要的表达体系： PK15 细胞（猪肾细胞）MDCK（犬肾细胞）鸡胚成纤维细胞
ST 细胞（猪睾丸细胞） BHK21 细胞（地鼠肾细胞） 昆虫细胞（SF9） 等
主要疫苗应用：猪圆环 口蹄疫 等

1.3.3 基因治疗方向（溶瘤病毒）通过基因改造后的病毒，可消灭肿瘤细胞
主要的溶瘤病毒种类： 腺病毒 腺相关病毒 单纯疱疹病毒
呼肠孤病毒 新城疫病毒
主要表达系统：293 细胞 宫颈癌细胞


2. 疫苗佐剂专用设备

其原理为液液或者固液混悬样品通过动力单元加压后，经过金刚石交互腔前端通道部分加速，到达金刚石为孔道处射流速度可达 500m/s，子弹一样的高速射流经过固定形状的金刚石微通道经过高频剪切+撞击+物料粒子间对射爆破+巨大的压力降（可达 2000bar 或者更高），最终使得物料粒径细化均一。
实验：
第一步：配置初乳，在剪切状态下将油相缓缓加入水相。

第二步：将配置好的初乳进入微射流均质机中进行进一步的乳化


疫苗佐剂微射流制备实验结果

均质前初乳的粒径较大，D75 = 1940nm,D90 = 2541nm.


均质后粒径明显减小，D75 = 152nm,D90 = 174nm，且分布均一