CÔNG NGHỆ CHÂN KHÔNG LÀM CHO VIỆC SẢN XUẤT VẮC XIN TRỞ NÊN KHẢ THI

Vai trò quan trọng của công nghệ chân không trong sản xuất, bảo quản và vận chuyển vắc xin COVID-19.

Đại dịch COVID-19 đã đẩy vắc xin trở thành tâm điểm chú ý - và công chúng ngày càng quan tâm đến cách sản xuất, bảo quản và vận chuyển vắc xin. Bài viết này khám phá cách công nghệ chân không đã tạo ra vắc xin COVID-19 thông qua từng bước của quy trình này. Chúng ta bắt đầu bằng cách xem xét cách chân không được sử dụng trong việc tinh chế vắc xin.  

1. XÁC ĐỊNH VẮC XIN

Việc tinh chế trong quy trình sản xuất vắc xin là điều tối quan trọng và máy ly tâm tốc độ cực cao được sử dụng để hỗ trợ bước này. Các hệ số lắng khác nhau hoặc mật độ nổi của các thành phần trong hỗn hợp cho phép đạt được quá trình tinh chế. 

Tốc độ quay cao hơn 30.000 vòng / phút được yêu cầu để tách hoàn toàn các loài hoạt động và các chất gây ô nhiễm không mong muốn. Tốc độ quay lớn như vậy gây ra ma sát không khí trong hỗn hợp và dẫn đến sinh nhiệt. Điều này có thể làm hỏng các thành phần đang hoạt động. Để chống lại điều này, các hệ thống bơm chân không cao kết hợp bơm phân tử tuabin (TMP) và lý tưởng là bơm chân không khô, được sử dụng để tách nhiệt từ hỗn hợp.

2. LÀM KHÔ VÀ BẢO QUẢN VẮC XIN

Các vi sinh vật hoạt động và các enzym là thành phần quan trọng trong vắc xin. Làm khô đông lạnh được sử dụng để đảm bảo rằng các thành phần này được bảo vệ và vắc xin vẫn có hiệu lực.  

Quá trình làm khô đông lạnh bao gồm việc trộn vắc xin sống đã hoàn thành với chất ổn định gốc nước để tạo thành hỗn dịch, sau đó được làm đông lạnh. Sau đó, một chân không được áp dụng với một ít nhiệt để băng thăng hoa từ thể rắn sang thể hơi. Do nhiệt độ thấp của quá trình thăng hoa nên các thành phần của vắc xin vẫn hoạt động và không bị biến chất.

Vắc xin đông khô sau đó có thể được đóng gói và bảo quản trong chân không - điều này có ưu điểm là thời hạn sử dụng lâu dài, hòa tan nhanh với dung dịch pha loãng trong quá trình sử dụng và các đặc điểm phục hồi không thay đổi. Bảo quản chân không là phương pháp bảo quản vắc xin sống phổ biến nhất hiện nay.

3. SẢN XUẤT LỌ THỦY TINH TIÊM VẮC XIN

Trước khi vận chuyển và phân phối, vắc xin được phân phối vào lọ thủy tinh. Việc lựa chọn thủy tinh chính xác là rất quan trọng để duy trì hiệu lực của vắc xin - chỉ thủy tinh có hàm lượng borosilicat thấp mới có độ ổn định hóa học cần thiết để bảo quản vắc xin lâu dài. Ngoài ra, thủy tinh này có độ ổn định tuyệt vời đối với sự giãn nở và co lại do nhiệt, điều này rất quan trọng để bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn môi trường xung quanh.

Cần hút chân không trong hai giai đoạn sản xuất lọ borosilicat:

• Chân không được sử dụng trong quá trình nấu chảy để loại bỏ không khí bị mắc kẹt trong kính và thường hoạt động ở áp suất khoảng 50 mbar. Bụi thủy tinh và nhiệt độ cao cũng là những vấn đề cần được giải quyết. Theo truyền thống, máy bơm vòng chất lỏng đã được sử dụng. Nhưng ngày càng có nhiều máy bơm trục vít và cánh gạt vòng dầu được sử dụng để giảm chi phí vận hành. Máy bơm trục vít khô cung cấp một giải pháp thay thế không dầu.
  
  
• Quá trình đúc yêu cầu mức độ chân không khoảng 100mbar. Thời gian ngừng máy bơm ngắn và hoạt động liên tục là chìa khóa. Bơm hút chân không vòng dầu, máy bơm trục vít và máy bơm trục vít khô ngày càng được sử dụng nhiều hơn.
  
  

4. VẬN CHUYỂN VÀ BẢO QUẢN VẮC XIN

Công nghệ Bảng cách nhiệt chân không (VIP) rất quan trọng trong việc vận chuyển vắc xin COVID-19. Ví dụ, vắc xin Pfizer BioNTech yêu cầu bảo quản ở -60 ° C. Duy trì nhiệt độ này là một thách thức đáng kể. 

VIP đưa ra phương pháp duy trì các nhiệt độ này theo cách tiết kiệm năng lượng. VIP cung cấp hệ số dẫn nhiệt rất thấp là 0,004W (mK), với độ dày thành bình chứa điển hình là 25 - 60mm. Để so sánh, bông khoáng thông thường có độ dày 150mm sẽ có giá trị là 0,04W (mK).

Điều này dẫn đến hiệu quả cao hơn và lưu trữ nhiều hơn trong bộ phận làm lạnh.

Cấu tạo của VIP bao gồm ba phần: vật liệu cách nhiệt, vật liệu hấp phụ khí (Getter) và màng cách nhiệt kín (rào cản). Hàng rào cách nhiệt kín này được bơm đến mức chân không cao trước khi đóng gói, do đó mang lại các đặc tính cách nhiệt đặc biệt. 

Bơm chân không trước tốc độ cao giảm thiểu thời gian trước khi bơm khuếch tán hoạt động, để tạo ra sự quay vòng nhanh chóng của các tấm.