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电子探针带您走入疫苗微观世界

提供来源:上海百贺 日期:2019年10月15日

电子探针,顾名思义,是利用一束压缩的极细的高能电子束,在样品上激发出二次电子、背散射电子及特征X射线等各种物理信号,进而实现纳米尺度的微观形态观察以及任意指定位置的微区成分分析。

 

接下来就让岛津的电子探针显微分析仪带我们开启一趟疫苗微观世界的奇妙之旅吧。

                         

01

 

疫苗的微观形态

以百白破疫苗为例,用移液枪吸取少量百白破疫苗,滴至粘有导电胶带的铝制样品座上,自然风干后喷镀碳膜,上机测试。利用二次电子像在较低放大倍数下(600x)观察疫苗微观形态,如图2所示,可见疫苗颗粒呈明显的团簇状。

 

对图2黄色方框标示位置在更大倍数(3000x)进一步观察疫苗颗粒的微观细节,结果如图3所示;颗粒清晰可见,在大块状颗粒(红色线条内)周围包裹有大量絮状物。对图3大块状颗粒(红色线条内)进行微区成分定性分析,定性谱图如图4所示。

 

图4 疫苗样品大块状颗粒微区成分定性分析结果

 

02

 

微区成分定性分析结果

由图4定性谱图可知,大块状颗粒物主量元素为O、Al,表明该大块状颗粒应为百白破疫苗的重要组分之一——铝佐剂,而其周边包裹的大量絮状物应为抗原及其它结晶物;铝佐剂对抗原的吸附和解吸附能力直接关系到疫苗的有效性和安全性,就该疫苗而言,其所用铝佐剂的吸附作用较强,导致佐剂颗粒聚集成团,进而表现为图2中的大团絮状。

 

此外,微区成分定性结果中存在微量的P、Cl、Na、K元素,推测来自PBS缓冲液。PBS缓冲液是液体疫苗的重要组成部分,主要成分为Na2HPO4、KH2PO4、NaCl和KCl,具有维持pH值和佐剂组成、zeta电势等功能。从工艺过程推测,微量的Mg、Ca元素也来自缓冲液,作用是提供双价阳离子;微量的Si元素,可能来自铝佐剂的制备过程;微量的S元素可能来自蛋白质和疫苗生产工艺中硫酸铵沉淀环节。

 

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