Formulering av biologiska produkter

Att ta fram formuleringar för biologiska ämnen såsom proteiner och bakterier innebär att i varje steg ta hänsyn till att den biologiska funktionen bibehålls. På RISE har vi erfarenhet av att arbeta med biologiskt aktiva ämnen och vet vilka faktorer som kan påverka deras funktion.

Unika behov för unika substanser

Biologiska ämnen är ofta komplexa och känsliga strukturer där varje ämnes unika egenskaper ställer unika krav på formulering och hantering. Om ämnet inte hanteras på lämpligt sätt kan aggregering och nedbrytning ske. Det är vanliga utmaningar vid utveckling av läkemedel baserade på biologiska ämnen. Oavsett om det rör sig om ett litet protein, som insulin, eller en hel bakteriecell, som probiotika, ligger utmaningen i att få till en produkt som är lätt att använda och har lång hållbarhet, samtidigt som funktionen hos proteinet eller cellen bibehålls.

Ofta behöver både formuleringsarbetet och analysmetoderna anpassas efter vilken sorts biologiskt ämne man arbetar med. På RISE löser detta vi genom att kombinera spetskunskap om biomolekyler med tillgång till en bredd av analysinstrument och ett lösningsfokuserat arbetssätt vid produktutveckling.

Mycket handlar om molekylära interaktioner

Fokus vid formuleringsarbetet är att hitta de förutsättningar och förhållanden där den biologiska substansen har en bra stabilitet. Sådana förhållanden kan till exempel vara hur provet förvaras eller vilka ingredienser som stabiliserar ämnet. Interaktioner mellan de aktiva molekylerna eller cellerna, med andra komponenter i formuleringen, eller med materialytor (adsorption), kan bidra till aggregering och en minskning av mängden aktiva ämnen i formuleringen. Sådana interaktioner och effekterna av dem kan vi studera både i lösningen och vid ytor, och det är relevant bland annat för att kunna välja lämpliga material till förvaringskärl.

Vi har erfarenhet av att arbeta med såväl vätskor som semifasta och fasta formuleringar. Några exempel på egenskaper och beteenden vi har möjlighet att studera är adhesion, skumbildning, aggregering, kemisk nedbrytning, inkapsling och frisättning, och hur olika frystorkningsprotokoll påverkar den biologiska substansen.

En erfaren partner

RISE är en erfaren partner för formuleringsutveckling av biologiska substanser. I det EU-finansierade projektet FORMAMP koordinerade vi arbetet med att ta fram nya formuleringar för antimikrobiella peptider och studera deras aktivitet i relation till olika system för inkapsling och frisättning. Just nu driver vi ett forskningskonsortium med partners från akademi och företag som kallas NextBioForm, som fokuserar på formuleringar som förbättrar stabiliteten för proteinläkemedel samt probiotika. Ett annat exempel är projektet AquaHeal som handlar om att ta fram en medicinteknisk produkt som innehåller biologiskt aktivt laxrom. Där följer vi frisättning av ett laxromsextrakt från 3D-printade sårvårdsmaterial och studerar den läkande effekten av de frisatta substanserna på sår.