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全国新冠灭活疫苗生产用动物血清,70% 来自西北民大团队!

马忠仁教授始终坚持在实验室科研工作一线 西北民族大学供图

◇马忠仁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,解决了疫情封闭情况下原辅材料不足的难题

◇ " 马忠仁团队的技术助力牧区畜产品变废为宝,实实在在地增加了农牧民的收入,助力了民族地区脱贫攻坚进程,改善了牧区环境,实现了经济效益和生态效益的双赢。"

你接种的新冠灭活疫苗,其使用的动物血清很可能来自西北民族大学团队。

" 全国新冠灭活疫苗生产用的牛血清,70% 由我校生物医学研究中心教授马忠仁团队提供。" 西北民族大学校长郭郁烈告诉《瞭望》新闻周刊。

郭郁烈介绍,马忠仁带领团队不仅攻克了疫苗产业共性核心技术,助力我国预防医学体系建设和疫苗产业高质量发展,还促使动物血清成为高原富民产业,以科技兴农贡献家乡。

新冠疫苗生产用牛血清 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。

动物血清是病毒类细胞基质疫苗生产的关键原辅材料。病毒需要在动物细胞内生长增殖,这就需要用血清培养扩增细胞,再用培养的细胞增殖病毒,最后通过下游各种工艺做出疫苗。

新冠疫苗研发和生产企业获悉,西北民大及所属企业兰州民海生物工程有限公司有丰富的动物血清产业化技术储备和原料保障能力,第一时间与马忠仁联系。

在学校积极组织下,兰州民海生物工程有限公司复工复产,并连续生产,紧急供应高质量疫苗生产专用血清 1 万升,依据订单储备 2 万升,为我国新冠灭活疫苗研发、疫苗大规模生产上市提供了坚实保障。

郭郁烈告诉记者,在 2020 年 11 月西北民族大学生物医学研究中心举行的学术委员会年会上,国务院联防联控机制科研攻关组疫苗研发专班专家组副组长、中国工程院院士王军志肯定西北民族大学的工作,并评价称,该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,解决了疫情封闭情况下原辅材料不足的难题。

血清富民产业成规模

马忠仁团队在动物血清上的成果,来自其长期积累。

马忠仁的家乡在海拔 3000 米左右的甘肃省甘南藏族自治州。1984 年,马忠仁从西北民族学院(西北民族大学前身)畜牧兽医系毕业后,回到家乡从事兽医技术推广、畜禽疫病防治工作。

基层工作,一干就是 11 年。在与牧民朝夕相处的过程中,马忠仁越来越意识到牛对牧民的重要性。然而,仅靠做基础的畜牧防治防疫无法帮助牧民拔穷根,且当时牧区牦牛与黄牛杂交二代尕里巴牛生产性能低下,没有饲养价值,一出生就被淘汰,影响牧民收入。

与此同时,在 20 世纪八九十年代,我国疫苗企业对牛血清的需求量急增,而国内缺少成型的牛血清生产企业。马忠仁敏锐地发现,可以将市场需求与本土资源有效对接," 疫苗生产需要新生牛的血清,当时甘南恰好有淘汰牛的资源,可以将淘汰牛的血清分离,为疫苗生产所用。"

从 1992 年起,马忠仁开始尝试小规模利用尕里巴牛血清,但囿于技术条件和人力有限,每天只能处理几头牛。

马忠仁解释说,采血需要在全封闭的无菌条件下进行,还得让血液分离,才能提取到血清,当时甘南并不具备大规模采血的环境和血液分离技术。这种情况下,处理的速度特别慢,提取的血清量也有限。

1995 年,马忠仁以引进人才的身份回到母校,组建动物医学生物工程科研团队,继续攻关生物制药用高端新生牛血清的产业化技术。

在学校支持下,马忠仁团队建立生物工程与技术实验室,并成立校属企业兰州民海生物工程有限公司,以规模化生产动物血清。

马忠仁介绍,有了实验室的技术支撑,他们建立了血清产业化的质量控制体系,处理量从过去每天几十头牛提升至后来的每天 400 多头牛。

对马忠仁团队来说,这一产业化过程是不小的挑战。实现动物血清的产业化有三个条件,一是源头上有原料,二是生产技术成熟、产能跟得上,三是有终端市场。

原料是产业化的前提。当时甘南新生牛数量有限,无法满足产业化生产牛血清的要求。为此,马忠仁团队和企业不断开拓市场,将原料采集基地拓展至内蒙古、黑龙江、山东等地。

团队采用封闭式无菌采血、低温分离、大容量混合和高置流过滤技术,产能渐渐提升,品质也越来越好。时间久了,兰州民海生物工程有限公司生产的牛血清质量得到市场认可,血清销售到全国各地。

牛血清生产技术成熟后,马忠仁又将生产技术拓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 种动物血清系列产品,成为全国技术领先的血清生产企业。这些产品在国内人用病毒类疫苗生产中占四成以上市场份额,促进了动物血清富民产业发展。

郭郁烈说:" 马忠仁团队的技术助力牧区畜产品变废为宝,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,实现了经济效益和生态效益的双赢。"

攻克技术助力疫苗工艺升级

马忠仁始终相信,自力更生、创新研发才有未来。他和团队瞄准疫苗生产新工艺的研发,助力疫苗传统生产工艺的技术升级,先后攻克疫苗生产用细胞驯化、动物细胞无血清悬浮培养等多项核心技术。

这些核心技术里最难的是细胞驯化。马忠仁团队采取多种方法,不断驯化细胞,开发个性化培养基,最终成功获得多种不贴壁就可分裂增殖的悬浮培养型细胞株。

有了新型细胞株,还要扩大细胞培养的规模。疫苗制备需要培养大量动物细胞,掌握细胞快速增殖的方法是疫苗高效率生产的基础。按照传统的方式,细胞只能在培养瓶壁贴壁增殖,生产效率低,质量难以保障。

2013 年,马忠仁团队成功开发出国内第一个生物反应器无血清悬浮培养技术生产口蹄疫疫苗的工艺。该工艺将细胞培养从传统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,使驯化后的细胞在生物反应器中无血清高密度悬浮生长。" 这一工艺具有效率高、产量高、产品均一性好等特点。" 西北民大生物医学研究中心副主任乔自林说。

西北民大副校长白日霞介绍,马忠仁团队已将 4 项口蹄疫疫苗核心技术转化给动物疫苗生产企业。目前,这些企业年产口蹄疫疫苗超过 10 亿头份,保障了我国畜牧业高质量发展。

在马忠仁和团队的努力下,生物反应器无血清悬浮培养技术还在禽流感疫苗的生产上得到应用,并将 3 项具有自主知识产权的核心技术转化给国内知名企业,建成了国内生物反应器体积最大的禽流感疫苗生产线,单罐培养体积达 6000 升。

农业农村部科技发展中心组织专家对马忠仁团队的成果评价称:" 细胞基质禽流感疫苗生产技术为国内领先水平,生物反应器悬浮培养技术达到国际先进水平。"

据悉,马忠仁团队利用在细胞基质禽流感疫苗研发中的技术储备,承担了细胞基质人用四价流感病毒裂解疫苗研发的 " 重大新药创制 " 国家科技重大专项,目前已完成临床前研究,正与国内知名疫苗生产企业合作开展临床研究和产业化。

记者   马维坤   张文静

责任编辑丨包学枫

值班主任丨崔凌云

来源丨《瞭望》新闻周刊

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