[Science] 新冠疫苗：小小玻璃瓶为何成为抗疫的关键
[Science] 新冠疫苗：小小玻璃瓶为何成为抗疫的关键 ——
新冠疫苗：小小玻璃瓶为何成为抗疫的关键
图像来源，Corning
试剂必须耐压力。
制药公司的一名工人站在三楼楼梯顶上，手里拿着一个小瓶。他伸出手，往楼下探望，然后撒手，让手中的小瓶自由落地，他是故意扔下去的。
“小瓶落地后高高弹起”，康宁制药技术公司（Corning Pharmaceutical Technologies）的科技主管绍特（Rob Schaut）解释说。
绍特是制成小瓶的特殊玻璃的联合发明者。这一实验就是要看看它到底有多结实。
绍特表示，站在楼梯上把玻璃瓶往下扔是“最极端”的测试方法。
BBC商业科技事务记者克里斯·巴兰纽克（Chris Baraniuk）说，康宁是特殊强化玻璃“大猩猩玻璃”（Gorilla Glass）的制造商。这种玻璃也用于智能手机的特殊屏幕。
这家公司历史悠久，曾参与制造用于互联网通信光纤电缆的早期版本。
康宁也是为制药业生产玻璃瓶的少数几家公司之一。这些用于盛装药品或试剂的玻璃瓶必须要符合最严格的安全标准，包括防破碎和耐高温。
Valor试剂制造过程极其复杂
德国肖特公司（Germany Schott）是另一家专门生产医药容器玻璃的公司。该公司于1897年由奥托·肖特（Friedrich Otto Schott）创办。他也是硼硅酸玻璃的发明者，这种强化玻璃今天仍应用于制药业的玻璃容器。
肖特公司表示，目前全球四分之三的新冠疫苗项目都使用他们的产品。
新产品
但康宁近期在制药业受到关注是因为它在2017年引进的一种叫Valor的强化玻璃产品。康宁说，用Valor制作的玻璃瓶非常坚固，可以让其在生产现场更快装瓶，使生产速度提高50%。
在全球争分夺秒在尽短时间内需要生产出数十亿疫苗之际，这可能更为关键。
康宁的这种玻璃瓶之所以能提高装瓶速度是因为它可以承受更大的机械压力，同时也是由于它有一层特殊涂层。
因此，当成百上千的小瓶在生产线上相互碰撞时它们产生的摩擦更小。它们会快速整齐地排列起来，不容易相互挤压碰撞，不需要人工干预。
制作过程
玻璃是用沙子中的二氧化硅制成的，二氧化硅融化后混合一些其他材料的微量物质。Valor玻璃中还加入了铝、钙和镁以提高材料的强度。
在生产过程中，首先将Valor玻璃融化并加热成为管状，之后再冷却。然后再重新加热使其成为小瓶。最后再使用与“大猩猩玻璃”类似的化学强化技术。
绍特博士解释说，他们还把玻璃瓶放入熔盐液中，这样玻璃中的钠离子被较大的钾离子所取代。这一过程具有“填充”玻璃表面的作用，使其更加坚固。同时，也让玻璃表面再次受压，让它非常、非常坚固。
这样制作出来的药瓶不但经得起意外敲打，还可以抵抗微观层面的破碎。
比如，在设计Valor玻璃中最让康宁研究人员头疼的是如何解决玻璃分层现象，它是指玻璃微小碎片从瓶子内层脱落，然后与玻璃瓶中的疫苗或是药剂相混合，甚至可能发生反应而破坏药品。
在制造玻璃瓶过程中，硼和钠会从玻璃中挥发。这就会破坏玻璃表面的稳定性, 使它在后期装瓶过程中更容易分层。
但通过消除玻璃表面的钠和硼就不会产生挥发现象，从而使玻璃保持完好无缺。
工作人员添加涂层以减少摩擦。
最后一步是要给玻璃瓶加一层聚合物涂层。它可以减少瓶子在生产线上的摩擦。没有摩擦就降低了小瓶相互挤压冲撞时可能产生的微颗粒，即玻璃尘埃，它也可能会污染药品。
争分夺秒
包括辉瑞和莫德纳在内的疫苗需要在摄氏零下80度左右储藏。Valor玻璃可以承受从摄氏零下180度到400度的温度。
耐高温这一点也很重要，因为制药公司通常在装瓶前给药瓶用摄氏350度的高温消毒。在全球接种疫苗的竞赛中，玻璃瓶的坚固性、数量和质量一样重要。
肖特公司计划到今年底生产20亿支玻璃试剂瓶。
德国肖特公司表示，他们的目标是在2021年底生产20亿支试剂瓶。美国一家制造商 SiO2则希望到今年4月生产10亿支药瓶。他们使用塑料材料，然后再在表面涂上一层薄玻璃。
康宁没有透露他们到2021年Valor玻璃瓶的生产目标，但该公司正在加速在美国北卡罗莱纳州新厂的建设，预计今年年底将会交付使用。
唐宁公司的绍特博士表示，他对自己参与联合发明的玻璃试剂瓶有信心，并希望能助新冠疫苗一臂之力。
绍特表示，他从未想过自己的发明会在这样的疫情大流行中派上用场。他希望，小瓶能帮助把疫苗送到最需要的人手中，疫苗能够帮助世界走出疫情。
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