Step 1:將含病毒的核酸序列的質(zhì)粒,注入到大腸桿菌中,這里的質(zhì)粒可以是從病毒中提取,但更安全有效的方法是根據(jù)發(fā)表的核酸序列優(yōu)化設(shè)計(jì)直接連接到質(zhì)粒上,避免跟病毒直接接觸;
Step 2:在溫暖適宜的條件下,大量繁殖生長(zhǎng)攜帶了質(zhì)粒的大腸桿菌;
Step 3:將上述生長(zhǎng)繁殖的大腸桿菌轉(zhuǎn)移至體積更大的營養(yǎng)液里,適宜條件下存放發(fā)酵,使其復(fù)制億萬級(jí)別的質(zhì)粒;
Step 4:發(fā)酵結(jié)束后,加入酶或者其他化學(xué)物質(zhì)分解大腸桿菌細(xì)胞壁,收集并純化質(zhì)粒;
Step 5:檢測(cè)上述的質(zhì)粒,確保質(zhì)粒攜帶的基因序列未發(fā)生變異,能夠用于后續(xù)的疫苗生產(chǎn);
Step 6:加入限制性核酸內(nèi)切酶,從環(huán)狀的質(zhì)粒中切割出直線段的病毒基因,并除去殘留的細(xì)菌和質(zhì)粒片段;
Step 7:根據(jù)“中心法則",以DNA為模板轉(zhuǎn)錄成mRNA;mRNA進(jìn)入人體,其攜帶的病毒基因即可在體內(nèi)翻譯出病毒蛋白,即為抗體,用于中和病毒;mRNA也需進(jìn)行質(zhì)量中控,確保能用于后續(xù)的疫苗生產(chǎn);
Step 8:準(zhǔn)備脂質(zhì),用于保護(hù)mRNA進(jìn)入體內(nèi)時(shí)不會(huì)被破壞;
Step 9:精確的控制著mRNA和脂質(zhì)流速,將他們混合成脂質(zhì)納米粒。
具體生產(chǎn)步驟如下:
步驟一:從冷庫中提取DNA
第一步生產(chǎn)人員會(huì)從主細(xì)胞庫中提取RNA/dna,提取后的DNA會(huì)被技術(shù)人員提取后保存在-150℃的小實(shí)驗(yàn)瓶中。之后技術(shù)人員將會(huì)把解凍了的質(zhì)粒注入進(jìn)一批已經(jīng)做了人工調(diào)整了的大腸桿菌里,從而使大腸桿菌把質(zhì)粒帶入自己細(xì)胞里。通常情況下一小瓶裝滿質(zhì)粒的實(shí)驗(yàn)瓶能夠用來生產(chǎn)5000萬劑疫苗。
步驟二:成長(zhǎng)繁殖
涵蓋了大腸桿菌以及質(zhì)粒的溶液將會(huì)被裝在實(shí)驗(yàn)瓶中,并且在一種溫暖無菌的琥珀色生長(zhǎng)培養(yǎng)基中生長(zhǎng)與繁殖。
步驟三:發(fā)酵混合物(細(xì)菌)
以上提到的細(xì)菌會(huì)被給予一晚的時(shí)間進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖,然后會(huì)被轉(zhuǎn)移至營養(yǎng)液中存放四天,進(jìn)行細(xì)菌繁殖和DNA復(fù)制。
步驟四:凈化并采集DNA
發(fā)酵過程在經(jīng)歷了四天后,研究人員將會(huì)往里注入一種化學(xué)物質(zhì)來分解細(xì)菌的細(xì)胞壁,隨后會(huì)凈化混合物,并且最終提取到僅留的質(zhì)粒。分解細(xì)胞壁——凈化提取質(zhì)粒
步驟五:質(zhì)量檢測(cè)
被提取出來的質(zhì)粒將會(huì)被技術(shù)人員通過和之前的樣品進(jìn)行對(duì)比,以確認(rèn)剛剛生產(chǎn)的質(zhì)粒的病毒基因序列能夠被用于生產(chǎn)疫苗。
步驟六:質(zhì)粒線性化
質(zhì)粒通過質(zhì)檢后,技術(shù)人員將會(huì)加入酵素進(jìn)行環(huán)狀質(zhì)粒切割,把病毒基因從環(huán)狀狀態(tài)切割成直線段。
步驟七:純化DNA
技術(shù)人員將會(huì)將純度已經(jīng)較高的混合物進(jìn)行再一次純化,用于濾出殘留的細(xì)菌或質(zhì)粒片段。
步驟八:運(yùn)輸
在運(yùn)輸前每瓶DNA都會(huì)被冷凍、裝袋、密封,然后被放入一個(gè)裝有足夠干冰的容器里,這些容器將會(huì)被轉(zhuǎn)運(yùn)到另一家工廠進(jìn)行轉(zhuǎn)錄。
步驟九:進(jìn)行DNA到mRNA的轉(zhuǎn)變(體外轉(zhuǎn)錄IVT)
轉(zhuǎn)運(yùn)過來的DNA將會(huì)先進(jìn)行解凍然后摻入由mRNA組成的部分混合,隨后酵素將會(huì)撬開DNA模板并轉(zhuǎn)化其成為mRNA。之后得到的混合物將會(huì)被移入到一個(gè)儲(chǔ)罐里,并且通過過濾去除雜質(zhì)。
步驟十:mRNA檢測(cè)
過濾后的mRNA將會(huì)被反復(fù)測(cè)試以確保其出精度以及基因序列是否準(zhǔn)確。
步驟十一:冷藏、打包和再次運(yùn)輸
檢測(cè)后的mRNA包冷凍到零下20度,然后運(yùn)到工廠。將會(huì)在那里做成疫苗,然后再把樣本運(yùn)回來檢測(cè)。
步驟十二:準(zhǔn)備mRNA
收到mRNA的包裹后,保持冷凍直到需要用時(shí),每個(gè)包能個(gè)制造60萬瓶,360萬劑的疫苗。
步驟十三:脂質(zhì)納米粒遞送系統(tǒng)制備(LNP)
同時(shí),另一個(gè)步驟也在進(jìn)行,準(zhǔn)備脂質(zhì)納米粒——這種物質(zhì)能保護(hù)mRNA進(jìn)入人體細(xì)胞時(shí)不會(huì)被破壞。
步驟十四:制作mRNA疫苗
準(zhǔn)備好之后,通過機(jī)器精確控制mRNA和脂質(zhì),將他們混合成脂質(zhì)納米粒,形成疫苗顆粒。
步驟十五:準(zhǔn)備疫苗瓶
清洗和高溫消毒疫苗瓶,13部高速攝像機(jī)在盯著流水線,每一個(gè)瓶子都要拍超過100張照片,有裂縫、碎片和其他問題的瓶子,將會(huì)迅速從生產(chǎn)線篩選出去。
步驟十六:罐裝疫苗
機(jī)器將0.45毫升疫苗注射到一個(gè)瓶子,稀釋后,成為6個(gè)劑量的疫苗。生產(chǎn)線每分鐘能包裝575個(gè)瓶子。
步驟十七:打包、冷藏和測(cè)試
灌注完的疫苗經(jīng)過檢查,貼上標(biāo)簽,然后放進(jìn)盒子里打包。所有盒子要再冷凍數(shù)天,降溫到零下70℃的極冷溫度。與此同時(shí),該批次的疫苗要送去做檢測(cè)。
步驟十八:打包和運(yùn)輸成品疫苗
數(shù)周的測(cè)試后,合格的疫苗可以運(yùn)輸了。盒子里裝上了溫度計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)溫度是否達(dá)標(biāo)。每個(gè)盒子里有45磅的干冰。