Инженеры Массачусетского технологического института разработали метод производства трехмерных лекарственных частиц, позволяющих вводить несколько доз вакцины или другого лекарства одной-единственной инъекцией.
Новые микрочастицы похожи на микроскопические чашечки кофе, которые заполняются лекарством или вакциной, а затем закрываются крышкой.
Микрочастицы изготовлены из биосовместимого полимера, который разлагается через заданное время и высвобождает содержимое чашечки. Подробности открытия публикуются в журнале Science.
«Мы восхищены результатами этой работы, потому что в первый раз нам удалось создать библиотеку наночастиц с вакцинами, каждая из которых запрограммирована для высвобождения лекарственного груза в определенное время. Теперь пациент может получить одну инъекцию, которая будет включать несколько бустерных доз, с эффектом целого курса инъекционного препарата», сказал Роберт Лангер (Robert Langer), профессор Массачусетского технологического института.
По мнению создателей новой технологии, это окажет значительное влияние на пациентов во всем мире, особенно в развивающихся странах, где комплаенс чрезвычайно низкий, и во многих случаях схемы вакцинации попросту не соблюдаются.
В ходе исследования ученые продемонстрировали удивительные возможности герметичной полимерной чашки из PLGA (поли-лакто-ко-гликолевой кислоты), одобренного FDA биосовместимого полимера, который уже применяют в имплантатах и протезах.
SEAL – технология вакцин будущего
Для создания силиконовых форм чашек и крышек исследователи применили фотолитографию с массивами из 2000 пресс-форм, прикрепленных к стеклянному слайду. Затем команда использовала индивидуальную автоматизированную систему дозирования для заполнения каждой чашки препаратом или вакциной. На завершающей стадии технологического процесса крышки выравнивают, опускают на каждую чашку и нагревают для окончательного запечатывания лекарственного вещества.
«Каждый слой сначала изготавливается отдельно, после чего мы их собираем воедино. Новизна этой технологии в том, как мы выравниваем и запечатываем слои. Нами был разработан метод, позволяющий создавать недостижимые для современной 3D-печати структуры. Метод SEAL (StampEd Assembly of polymer Layers) может использоваться с любым термопластичным материалом для производства самых невероятных геометрических микроструктур», - поясняет доктор Ана Якленец (Ana Jaklenec).
Сферы применения SEAL могут охватывать инъекционную пульсирующую доставку лекарств, датчики рН и многое другое.
В доклинических испытаниях на лабораторных мышах наночастицы с лекарственными молекулами успешно высвобождали полезный груз на 9, 20 и 41 день после однократной инъекции. Введенная таким способом вакцина вызывала достаточно мощный иммунный ответ, сопоставимый с бустерными дозами традиционной вакцины для многократного введения.
«Технология SEAL может обеспечить новую платформу для производства крошечных заполняемых объектов невероятного размера. Это беспрецедентные возможности в науке, промышленности, медицине и других областях», - заявил Лангер.
Исследование было профинансировано Фондом Билла и Мелинды Гейтс. Спонсоры проекта надеются, что открытие поможет вакцинировать детей в развивающихся странах Африки, не имеющих возможности регулярно посещать врача.
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
.jpeg)
