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Abstract(s)
Human platelet lysate (hPL), has a myriad of molecules like growth factors, and it is used mainly as a cell culture growth supplement. The increase in interest in the product could be related to several European legislation that strengthened the importance of the use of non-animal methods. As a result, standardization of human platelet lysate production is a requirement to achieve batch to batch consistency for commercialization. From the several parameters considered inactivation/removal of viruses methods are essential. Thus, sterilization technologies, processes that focus on the complete elimination, removal or inactivation of all forms of microbial life, can be implemented to comply with high standards of safety. Current standard technologies such as moist and dry heat sterilization, ethylene oxide and gamma radiation are typically deleterious to biological material. Recently, supercritical carbon dioxide (CO2) presents as a solution for the sterilization of biological products. As such, the present thesis focused on demonstrating the effectiveness of supercritical CO2 technology as a viable sterilization alternative for lyophilized human platelet lysate and studying the chemical and biochemical properties of the final product to evaluate the impact on its composition. For this purpose, the experimental work that was divided into the pilot and main study. The supercritical carbon dioxide protocol (4h cycle, 40ºC, 140bar and 300 ppm of hydrogen peroxide) applied to human platelet lysate was implemented and analyzed. Parameters for the experimental work were adjusted between the pilot and main study. Results revealed that the protocol proposed was not able to sterilize the hPL samples. The supercritical CO2 protocol applied induced a loss of total protein content, epidermal growth factor (EGF) and platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB), less than 14%, approximately 11%, and about 17%, respectively, when compared with untreated samples. The small content decrease is inferior to the loss reported by others work that used different inactivation or sterilization protocols. The pH value was also not affected by the sterilization protocol. Since the protocol applied was not optimized for the packaging used analysis on the topic was performed. The results showed that indeed the packaging could interfere with the process. Consequently, the technology applied presents the potential for effective sterilization of hPL opening possibility for future protocol optimization to achieve terminal sterilization.
O lisado de plaquetas humano (hPL), possui uma infinidade de moléculas como fatores de crescimento, e é usado principalmente como um suplemento de cultura celular. O aumento do interesse no produto pode estar relacionado com as várias legislações Europeias que reforçaram a importância do uso de produtos de origem não animal. Como resultado, a padronização da produção de lisado de plaquetas humano é um requisito para obter consistência lote a lote e consequente comercialização. Dos vários parâmetros considerados, métodos de inativação/ remoção de vírus são essenciais. Assim, tecnologias de esterilização, processos focados na completa eliminação, remoção ou inativação de todas as formas de vida microbiana, podem ser implementadas para atender aos altos padrões de segurança. As tecnologias padrão atuais, como esterilização por autoclavagem e calor seco, óxido de etileno e radiação gama, normalmente são prejudiciais na composição de material biológico. Recentemente, o dióxido de carbono supercrítico (CO2) apresenta-se como uma solução para a esterilização de produtos biológicos. Como tal, a presente tese concentrou-se em demonstrar a eficácia da tecnologia supercrítica de CO2 como uma alternativa viável de esterilização para o lisado de plaquetas humano liofilizado e estudar as propriedades químicas e bioquímicas do produto final para avaliar o impacto na sua composição. Para esse fim, o trabalho experimental que foi dividido no estudo piloto e principal. O protocolo supercrítico de dióxido de carbono (ciclo de 4h, 40ºC, 140bar e 300 ppm de peróxido de hidrogênio) aplicado ao lisado de plaquetas humano foi implementado e analisado. Os parâmetros para o trabalho experimental foram ajustados entre o estudo piloto e o principal. Os resultados revelaram que o protocolo proposto não foi capaz de esterilizar as amostras de lisados de plaquetas humano. O protocolo supercrítico de CO2 aplicado induziu uma perda do conteúdo total de proteínas, fator de crescimento epidérmico (EGF) e fator de crescimento derivado de plaquetas-BB (PDGF-BB), inferior a 14%, aproximadamente 11% e cerca de 17%, respectivamente, quando comparado com amostras não tratadas. A pequena diminuição do conteúdo bioquímico é inferior à perda reportada por outros trabalhos que usaram diferentes protocolos de inativação ou esterilização. O valor do pH também não foi afetado pelo protocolo de esterilização. Como o protocolo aplicado não foi otimizado para a embalagem utilizada, foi realizada a análise neste tópico. Os resultados mostraram que, de fato, a embalagem poderia iv interferir no processo. Consequentemente, a tecnologia aplicada apresenta o potencial para esterilização eficaz e abre novas possibilidades para otimização futura do protocolo de modo a obter a esterilização terminal do lisado de plaquetas humanos.
O lisado de plaquetas humano (hPL), possui uma infinidade de moléculas como fatores de crescimento, e é usado principalmente como um suplemento de cultura celular. O aumento do interesse no produto pode estar relacionado com as várias legislações Europeias que reforçaram a importância do uso de produtos de origem não animal. Como resultado, a padronização da produção de lisado de plaquetas humano é um requisito para obter consistência lote a lote e consequente comercialização. Dos vários parâmetros considerados, métodos de inativação/ remoção de vírus são essenciais. Assim, tecnologias de esterilização, processos focados na completa eliminação, remoção ou inativação de todas as formas de vida microbiana, podem ser implementadas para atender aos altos padrões de segurança. As tecnologias padrão atuais, como esterilização por autoclavagem e calor seco, óxido de etileno e radiação gama, normalmente são prejudiciais na composição de material biológico. Recentemente, o dióxido de carbono supercrítico (CO2) apresenta-se como uma solução para a esterilização de produtos biológicos. Como tal, a presente tese concentrou-se em demonstrar a eficácia da tecnologia supercrítica de CO2 como uma alternativa viável de esterilização para o lisado de plaquetas humano liofilizado e estudar as propriedades químicas e bioquímicas do produto final para avaliar o impacto na sua composição. Para esse fim, o trabalho experimental que foi dividido no estudo piloto e principal. O protocolo supercrítico de dióxido de carbono (ciclo de 4h, 40ºC, 140bar e 300 ppm de peróxido de hidrogênio) aplicado ao lisado de plaquetas humano foi implementado e analisado. Os parâmetros para o trabalho experimental foram ajustados entre o estudo piloto e o principal. Os resultados revelaram que o protocolo proposto não foi capaz de esterilizar as amostras de lisados de plaquetas humano. O protocolo supercrítico de CO2 aplicado induziu uma perda do conteúdo total de proteínas, fator de crescimento epidérmico (EGF) e fator de crescimento derivado de plaquetas-BB (PDGF-BB), inferior a 14%, aproximadamente 11% e cerca de 17%, respectivamente, quando comparado com amostras não tratadas. A pequena diminuição do conteúdo bioquímico é inferior à perda reportada por outros trabalhos que usaram diferentes protocolos de inativação ou esterilização. O valor do pH também não foi afetado pelo protocolo de esterilização. Como o protocolo aplicado não foi otimizado para a embalagem utilizada, foi realizada a análise neste tópico. Os resultados mostraram que, de fato, a embalagem poderia iv interferir no processo. Consequentemente, a tecnologia aplicada apresenta o potencial para esterilização eficaz e abre novas possibilidades para otimização futura do protocolo de modo a obter a esterilização terminal do lisado de plaquetas humanos.
Description
Keywords
Human platelet lysate Growth factors Total protein Epidermal growth factor Platelet-derived growth factor-BB Supercritical CO2 technolog Lisado de plaquetas humanos Fatores de crescimento Proteína total Fator de crescimento epidérmico Fator de crescimento derivado de plaquetas-BB Tecnologia supercrítica de CO2