Nanoplasmonisk Sensor för Bioläkemedel Process Monitorering
- Diarienummer
- ID25-0111
- Projektledare
- Chotteau, Veronique
- Start- och slutdatum
- 260115-300115
- Beviljat belopp
- 3 250 000 kr
- Förvaltande organisation
- KTH - Royal Institute of Technology
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Detta doktorandprojekt syftar till att utveckla en ny sensorsplattform för realtidsövervakning av avancerad produktion av biologiska läkemedel, med fokus på monoklonala antikroppar (mAb) och adeno-associerade virus (AAV), som båda är centrala för moderna behandlingar av cancer och andra allvarliga sjukdomar. Projektet kommer att optimera ett nanoplasmoniskt sensorsystem baserat på lokaliserad ytplasmonresonans (LSPR), vilket möjliggör kontinuerlig, märkningsfri detektion av målmolekyler direkt under cellodlingsprocesser. Målet är att ersätta dagens tidskrävande off-line-analyser med en mer precis, effektiv och skalbar produktionsövervakning. Sensorn kommer först att tillämpas för att övervaka koncentrationer av monoklonala antikroppar under odlingsprocesser, och därefter vidareutvecklas för att kunna kvantifiera AAV-kapsider – med det ambitiösa målet att kunna särskilja mellan fulla och tomma kapsider, en avgörande kvalitetsparameter inom genterapi. Forskningen genomförs i samarbete mellan KTH och ArgusEye AB, vilket säkerställer både vetenskaplig fördjupning och industriell relevans. Det förväntade resultatet är en validerad och applikationsklar sensorteknologi med stor potential för integration i industriella bioprocesser.
Populärvetenskaplig beskrivning
Biologiska läkemedel, som monoklonala antikroppar och genterapier med AAV-virus, används allt oftare för att behandla allvarliga sjukdomar som cancer och autoimmuna sjukdomar. Tillverkningen av dessa läkemedel är komplicerad och dyr. För att kunna garantera hög kvalitet i varje steg av läkemedelsproduktionen krävs nya verktyg som ger omedelbar information direkt från processen. Det här projektet utvecklar en ny typ av sensor som kan mäta läkemedelsmolekyler direkt i tillverkningsprocessen, utan att behöva ta ut prover och analysera dem i separata laboratorier. Sensorn ska användas för två viktiga applikationer: att mäta mängden monoklonala antikroppar i cellodlingar, och att avgöra kvaliteten på viruspartiklar som används i genterapi. I dagens produktion tar det ofta flera timmar eller dagar att få svar på hur mycket läkemedel som bildats, vilket gör det svårt att styra processen effektivt. Med den nya sensorn kan man istället få snabba svar direkt under processen. Det innebär att man i realtid kan justera viktiga processparametrar för att förbättra resultatet. För genterapier är behovet ännu mer kritiskt. Där måste man kunna särskilja mellan viruspartiklar som innehåller aktivt genetiskt material och de som inte gör det, något som i dag kräver komplicerad laboratorieutrustning. Med den nya tekniken ska detta kunna göras snabbare och billigare, vilket kan öka tillgången till avancerade terapier och minska kostnaderna. Sensorn utvecklas i samarbete mellan KTH och ArgusEye, och ska kunna integreras direkt i befintlig bioproduktionsutrustning. Tekniken är tänkt att vara enkel att använda, återanvändbar och anpassad för både forskning och industriell tillverkning. På sikt kan detta ge bättre kontroll över biologiska läkemedelsprocesser, kortare utvecklingstider, färre felaktiga batcher och i slutändan en ökad tillgänglig av läkemedel till patienter som behöver livsviktig behandling.