在禽流感疫苗生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，原本由人工進(jìn)行的雞胚照檢環(huán)節(jié)，如今使用上了全自動(dòng)光譜照檢生產(chǎn)線。僅需不到10秒，一批150個(gè)雞蛋就可完成雞胚照檢全過(guò)程，準(zhǔn)確率達(dá)到99.9%。

記者4月25日在天津瑞普生物技術(shù)股份有限公司看到，該公司禽流感疫苗生產(chǎn)車(chē)間內(nèi)，原本由人工進(jìn)行的雞胚照檢環(huán)節(jié)，如今使用上了全自動(dòng)光譜照檢生產(chǎn)線。僅需不到10秒，一批150個(gè)雞蛋就可完成雞胚照檢全過(guò)程，準(zhǔn)確率達(dá)到99.9%。

雞胚法是生產(chǎn)流感疫苗和禽流感疫苗的主要方法，其中雞胚照檢是保證疫苗安全可靠必不可少的重要環(huán)節(jié)。之前這個(gè)環(huán)節(jié)主要依靠人工進(jìn)行，效率低，準(zhǔn)確率只有95%左右。此條光譜照檢生產(chǎn)線是由天津工業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院王慧泉副教授和耿磊副教授團(tuán)隊(duì)與愛(ài)科維申科技(天津)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)愛(ài)科維申)共同研發(fā)的，他們創(chuàng)新性地將圖像處理和生物醫(yī)學(xué)工程相結(jié)合，通過(guò)光譜技術(shù)檢測(cè)雞胚的心跳和生化指標(biāo)，從而準(zhǔn)確判斷雞胚的活性，并進(jìn)行快速分揀。

雞胚照檢環(huán)節(jié)在疫苗生產(chǎn)中必不可少

“流感疫苗和禽流感疫苗生產(chǎn)的主要原材料是雞胚，將病毒接種在10日齡孵化過(guò)程中的雞胚尿囊腔里進(jìn)行病毒繁殖?！蓖趸廴榻B，在雞胚變成疫苗這個(gè)復(fù)雜的過(guò)程中，為了保證雞胚是“活的”，在不同時(shí)間節(jié)點(diǎn)都需要進(jìn)行雞胚照檢。

首先，在植入流感病毒前，要剔除破損的雞胚，然后進(jìn)行照檢和消毒。完成消毒的雞胚將接種流感病毒，之后送入恒溫孵化器里。接下來(lái)的兩三天，病毒將在雞胚里大量繁殖。

“在這個(gè)階段進(jìn)行雞胚照檢，主要因?yàn)橛械碾u胚接種病毒后會(huì)出現(xiàn)不耐受而死亡。如果不能及時(shí)檢出死雞胚，它就會(huì)產(chǎn)生大量細(xì)菌，最后可能出現(xiàn)爆裂情況，污染整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的‘病毒雞胚’?！蓖趸廴f(shuō)，一旦發(fā)現(xiàn)死雞胚，就要立刻挑揀出來(lái)。

此外，在這個(gè)環(huán)節(jié)挑出死亡的“病毒雞胚”還可以節(jié)約成本。因?yàn)樵诖酥?，“病毒雞胚”還要經(jīng)過(guò)12—18小時(shí)的冷藏降溫，而后被送入收獲車(chē)間，雞胚中的液體成分被吸入密閉容器。如果疫苗是滅活的，后續(xù)制備疫苗原液液體里的所有活病毒將被殺死。之后，經(jīng)過(guò)多道純化以及裂解工藝，制成疫苗原液。

“死的‘病毒雞胚’是無(wú)法制備成合格流感疫苗的，因此如果不能及時(shí)挑揀出來(lái)，就會(huì)浪費(fèi)成本?！蓖趸廴f(shuō)。

多項(xiàng)技術(shù)結(jié)合提升檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率

雞胚照檢環(huán)節(jié)雖然很重要，但是一直沒(méi)有很好的機(jī)器檢測(cè)手段。傳統(tǒng)人工照射檢測(cè)，通過(guò)人眼觀察雞胚的血管來(lái)判斷雞胚的活性，雖然每小時(shí)可檢測(cè)5000個(gè)雞胚，但是準(zhǔn)確性只有95%，而且長(zhǎng)期在暗室工作會(huì)損傷檢測(cè)工人的眼睛。

歐美的自動(dòng)化檢測(cè)生產(chǎn)線主要是模擬人工檢測(cè)的方法，效率雖有所提高，但準(zhǔn)確度沒(méi)有明顯提升。

此次王慧泉團(tuán)隊(duì)研發(fā)的檢測(cè)新技術(shù)，將圖像處理與生物醫(yī)學(xué)工程相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了快速準(zhǔn)確檢測(cè)雞胚的活性。

首先，這項(xiàng)技術(shù)使用了圖像處理方法。“通過(guò)圖像處理方法，我們先把蛋殼有裂紋的、沒(méi)有明顯血管生成的雞胚挑出來(lái)。”王慧泉說(shuō)，很多國(guó)外的生產(chǎn)線就是使用這項(xiàng)技術(shù)，但是只用這種方法，剛死亡的雞胚因血管還沒(méi)有退化會(huì)被忽略。因此我們又應(yīng)用了第二個(gè)技術(shù)，也就是生物醫(yī)學(xué)方面的技術(shù)。

王慧泉團(tuán)隊(duì)用醫(yī)學(xué)上檢測(cè)脈搏波的方法檢測(cè)雞胚的心跳，由于雞胚的心跳更加微弱，因此又增加多光譜技術(shù)，通過(guò)提取雞胚生化指標(biāo)來(lái)捕捉雞胚的細(xì)微變化。而后應(yīng)用人工智能技術(shù)，把兩個(gè)模型結(jié)合分析，從而提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

“技術(shù)有了以后，還需要設(shè)計(jì)工業(yè)生產(chǎn)線，這個(gè)難度也不小?！睈?ài)科維申總經(jīng)理王忠強(qiáng)表示，首先疫苗生產(chǎn)最重要的是安全性，因此對(duì)于生產(chǎn)線的醫(yī)療檢測(cè)是非常嚴(yán)格的。其次雞胚蛋殼易碎，保證在全是金屬制成的生產(chǎn)線上不“雞飛蛋打”也是一個(gè)難題。在解決這些問(wèn)題后，最難的就是保證檢測(cè)準(zhǔn)確率。目前有多種疫苗采用雞胚法生產(chǎn)，不同病毒注入雞胚中，其生化指標(biāo)也會(huì)出現(xiàn)變化，增加檢測(cè)難度。

“我們的生產(chǎn)線現(xiàn)在可以完全解決這些難題，每小時(shí)可檢測(cè)4萬(wàn)—5萬(wàn)個(gè)雞胚，準(zhǔn)確率達(dá)到99.9%?！蓖踔覐?qiáng)表示，現(xiàn)在全國(guó)已經(jīng)有幾家生產(chǎn)動(dòng)物疫苗的廠家使用了這條生產(chǎn)線，與生產(chǎn)人用疫苗的廠家也在洽談中。下一步企業(yè)將和王慧泉團(tuán)隊(duì)繼續(xù)合作，把這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于禽類(lèi)養(yǎng)殖行業(yè)，用于在胚胎期間區(qū)分禽類(lèi)的“性別”，從而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。