疫情期间,马中仁团队为新冠灭活疫苗生产企业提供优质血清,解决了疫情关闭时原辅材料不足的问题。
“马中仁团队的技术帮助牧区变废为宝,实实在在增加了农牧民收入,助力了民族地区脱贫攻坚进程,改善了牧区环境,实现了共赢——经济效益和生态效益双赢。”
正文 | 《瞭望台》新闻周刊记者马伟坤、张文静
您接种的 COVID-19 灭活疫苗中使用的动物血清可能来自西北民族大学团队。
“用于生产国家新冠灭活疫苗的牛血清70%由我校生物医学研究中心教授马中仁团队提供。” 西北民族大学校长郭玉烈告诉《展望新闻周刊》。
郭玉烈介绍,马中仁带领团队不仅攻克疫苗行业共性核心技术,助力我国预防医学体系建设和疫苗产业高质量发展,还推动动物血清向成为高原富民产业,科技回馈家乡。
西北民族大学马中仁教授供图
用于 COVID-19 疫苗生产的牛血清
70% 来自西北
2020年初,新冠肺炎疫情暴发后,我国紧急研制新冠疫苗,急需大量优质动物血清。
动物血清是生产病毒样细胞疫苗的关键原辅材料。病毒需要在动物细胞中生长和增殖,这需要用血清对细胞进行培养和扩增,然后利用培养的细胞繁殖病毒,最后通过各种下游工艺制成疫苗。
新冠疫苗研发生产企业获悉,西北民达及其下属企业兰州民海生物工程有限公司拥有丰富的动物血清产业化技术储备和原料保障能力,并第一时间与马中仁取得联系。
在学校的积极组织下,兰州闽海生物工程有限公司复工复产继续生产。紧急供应10000升优质疫苗生产专用血清,并按订单预留20000升。规模化生产上市提供了坚实的保障。
郭玉烈告诉记者,在2020年11月西北民族大学生物医学研究中心召开的学术委员会年会上,联防联控机制科学疫苗研发专家组副组长王俊智国务院课题组、中国工程院院士对西北民族大学给予肯定。并评论说,团队在疫情期间为新冠灭活疫苗生产企业提供了优质血清,解决了疫情关闭下原辅材料不足的问题。
血清浓缩产业成规模
马中仁团队在动物血清方面的成就来自于长期的积累。
马中仁的家乡海拔约3000米,位于甘肃省甘南藏族自治州。1984年,从西北民族大学(西北民族大学前身)畜牧兽医系毕业后,马中仁回到家乡从事兽医技术推广和家畜防治工作。和家禽疾病。
基层工作历时11年。在日夜与牧民相处的过程中,马中仁越来越意识到牛对牧民的重要性。但仅靠基本的畜牧业和防疫,并不能帮助牧民脱贫,而当时牧区的牦牛、黄牛杂交的二代加利巴牛生产性能低下,没有养殖价值。出生即被淘汰,影响牧民收入。
同时,1980年代和1990年代,我国疫苗企业对牛血清的需求急剧增加,但国内缺乏成熟的牛血清生产企业。马中仁敏锐地发现,市场需求可以与当地资源有效对接。“疫苗生产需要新生牛的血清,当时甘南正好有扑杀牛的资源,可以将扑杀的牛血清分离出来用于疫苗生产。”
从1992年开始,马中仁开始尝试小规模使用加利巴牛血清,但由于技术条件和人力有限,每天只能处理几头奶牛。
马中仁解释说,采血需要在全封闭无菌条件下进行,必须将血液分离提取血清。那时的甘南还没有大规模采血的环境和血液分离技术。在这种情况下,处理速度特别慢,提取的血清量有限。
1995年,马中仁作为引进人才回到母校,组建了动物医学生物工程研究团队,继续攻关高端新生牛血清用于生物制药的产业化技术。
在学校的支持下,马中仁团队成立了生物工程与技术实验室,并成立了校企兰州民海生物工程有限公司,规模化生产动物血清。
据马中仁介绍,在实验室的技术支持下,他们建立了血清产业化的质量控制体系,处理能力从过去的每天几十头牛增加到后来的每天400多头牛。
对于马中仁的团队来说,这个产业化进程是不小的挑战。实现动物血清产业化需要三个条件。一是源头有原材料,二是生产技术成熟,产能跟得上,三是有终端市场。
原材料是工业化的前提。当时赣南的新生牛数量有限,不能满足牛血清工业化生产的要求。为此,马中仁的团队和企业不断开拓市场,将原料采集基地扩展到内蒙古、黑龙江、山东等地。
团队采用密闭无菌采血、低温分离、大容量混合和高流量过滤技术,产能逐步提升,品质越来越好。长期以来,兰州民海生物工程有限公司生产的牛血清质量得到了市场的认可,血清已销往全国各地。
牛血清的生产技术成熟后,马中仁将生产技术扩展到其他动物血清的生产。目前,兰州民海生物工程有限公司可规模化生产牛血清等六大类近50种动物血清产品,已成为国内领先的血清生产企业。这些产品占国内人用病毒疫苗生产市场份额的40%以上,推动了动物血清浓缩产业的发展。
郭玉烈说:“马中仁团队的技术帮助牧区畜产品变废为宝,真正增加了农牧民收入,助力了民族地区脱贫攻坚进程,改善了牧区环境,实现了经济与生态双赢。”
攻克技术助力疫苗工艺升级
马中仁始终相信,自力更生、创新研发,才能引领未来。他和他的团队瞄准新的疫苗生产工艺研发,协助传统疫苗生产工艺的技术升级,先后攻克了疫苗生产的细胞驯化、无血清悬浮培养等多项核心技术。动物细胞。
这些核心技术中最困难的是细胞驯化。马中仁团队采用多种方法不断驯化细胞,研发个性化培养基,最终成功获得多种不贴壁即可分裂增殖的悬浮培养细胞系。
有了新的细胞系,就需要扩大细胞培养的规模。疫苗制备需要培养大量的动物细胞,掌握细胞快速增殖的方法是高效生产疫苗的基础。按照传统方法,细胞只能在培养瓶壁上增殖,生产效率低,质量难以保证。
2013年,马中仁团队成功研发出国内首个生物反应器无血清悬浮培养技术生产口蹄疫疫苗。该工艺将细胞培养从传统的滚瓶贴壁培养升级为生物反应器悬浮培养,从含血清培养升级为无血清培养,使适应的细胞在生物反应器中以无血清高密度悬浮液生长。“该工艺具有高效、高产、产品均一性好等特点,”西北工业大学生物医学研究中心副主任乔子林说。
西北大学副校长白日霞介绍,马中仁团队已将口蹄疫疫苗的四项核心技术转化为动物疫苗生产企业。目前,这些企业年产口蹄疫疫苗超过10亿支,保障了我国畜牧业的高质量发展。
在马中仁及其团队的努力下,生物反应器无血清悬浮培养技术也已应用于禽流感疫苗的生产,具有自主知识产权的三项核心技术已转让给国内知名企业,建立了国产生物反应器。最大的禽流感疫苗生产线,单罐培养量6000升。
农业农村部科技发展中心组织专家点评马忠仁团队的成果:“细胞禽流感疫苗的生产技术处于国内领先水平,生物反应器悬浮培养技术已达到国际先进水平。”
据悉,马中仁团队利用在细胞基禽流感疫苗研发方面的技术储备,承担了“重大新药创制”国家科技重大专项,用于细胞基人四价疫苗的研发。流感病毒裂解疫苗。与国内知名疫苗生产企业合作开展临床研究和产业化。