aizen_tt (aizen_tt) wrote,
aizen_tt
aizen_tt

Categories:

Ученые разработали технологию незаметной вакцинации

Технология редактирования генов эволюционирует в сторону ускорения и незаметности этого процесса, если кто то отказывается от вакцины не надо его убеждать или применять силу, надо сделать это незаметно.

Новое микрофлюидное устройство доставляет наночастицы мРНК в сто раз быстрее. Теперь люди смогут получить инъекцию менее чем за 1/100 000 секунды, даже не подозревая об этом. Его можно использовать на любой поверхности, к которой можно прикоснуться, и он практически не обнаруживается

Далее говорится так:
"Вакцины против COVID, внедряемые в настоящее время, были разработаны с беспрецедентной скоростью, но технология мРНК, используемая в некоторых из них, представляет собой не менее впечатляющую историю успеха. Поскольку любую желаемую последовательность мРНК можно синтезировать в огромных количествах, одним из самых больших препятствий в различных методах лечения мРНК является возможность упаковать эти последовательности в липидные наночастицы, которые доставляют их в клетки.

Теперь, благодаря производственной технологии, разработанной биоинженерами и медицинскими исследователями из Университета Пенсильвании, в ближайшее время может стать возможным стократное увеличение текущих темпов производства микрофлюидов.

Прогресс исследователей связан с их разработкой проверенного концепции микрофлюидного устройства, содержащего 128 каналов смешивания, работающих параллельно. Каналы смешивают точное количество липидов и мРНК, по сути создавая отдельные липидные наночастицы на миниатюрной сборочной линии.

Эта повышенная скорость может быть не единственным преимуществом; более точный контроль размера наночастиц может сделать лечение более эффективным. Исследователи протестировали липидные наночастицы, производимые их устройством, в исследовании на мышах, показав, что они могут доставлять терапевтические последовательности РНК с активностью в четыре-пять раз большей, чем те, которые получены обычными методами.

Исследование проводили Майкл Митчелл, доцент кафедры инноваций отделения биоинженерии Пенсильванского университета Скирканич, и Дэвид Иссадор, доцент кафедры биоинженерии Пенсильванского университета, вместе с Сарой Шеперд, докторантом обеих лабораторий. Ракан Эль-Майта, инженер-исследователь в лаборатории Митчелла, и Сагар Ядавали, научный сотрудник лаборатории Иссадора, также внесли свой вклад в исследование.

Они сотрудничали с несколькими исследователями Медицинской школы Перельмана Пенна: докторантом Мохамадом-Габриэлем Аламехом, Лили Ванг, доцентом-исследователем медицины, Джеймсом М. Уилсоном, профессором кафедры болезней сирот Роуз Х. Вайс, профессором кафедры медицины Клодом Варзечи. , старший научный сотрудник лаборатории Уилсона, и Дрю Вайсман, профессор медицины и один из первых разработчиков технологии, лежащей в основе мРНК-вакцин.



Майкл Митчелл, Сара Шеперд и Дэвид Иссадор позируют со своим новым устройством.


«Мы считаем, что эта микрожидкостная технология может не только сыграть ключевую роль в разработке современных вакцин против COVID», - говорит Митчелл, - «но также потенциально удовлетворить огромную потребность, стоящую перед нами, поскольку технология мРНК расширяется на дополнительные классы терапевтических средств. . "


В существующих технологиях производства вакцин на основе мРНК используются управляемые компьютером насосы и шприцы для тщательного смешивания двух растворов: один содержит желаемую терапевтическую мРНК, а другой - маслянистые липиды, которые их инкапсулируют. Правильный выбор времени и соотношения являются ключевыми для получения пригодных для использования наночастиц, поскольку эти факторы в конечном итоге определяют размер наночастиц и способность инкапсулировать мРНК.

Со временем производители вакцин против COVID выбрали эти проверенные временем методы, вместо того чтобы рисковать задержками из-за ранее непроверенных производственных технологий.

«Если у нас нет правильного времени или соотношений смешивания, - говорит Шеперд, - вариабельность структуры липидных наночастиц будет препятствовать их способности выжить в пути к их клеткам-мишеням. Хотя мы очень хорошо научились определять идеальный состав для наночастицы, нам все еще необходимо разработать новые методы производства, чтобы создавать их быстро и последовательно ».

Шеперд, который работает в лабораториях Митчелла и Иссадора, был в идеальном положении, чтобы возглавить исследование, в котором рассматривались обе стороны этой проблемы. Лаборатория Митчелла использует материаловедение, химию и вычислительные инструменты для разработки новых биоматериалов, которые могут точно доставлять терапевтические средства, такие как липидные наночастицы, в то время как лаборатория Иссадора объединяет элементы микроэлектроники, микрофлюидики, наноматериалов и машинного обучения для разработки микрожидкостных чипов, способных их производить.




«Наша лаборатория все больше интересуется использованием микрочипов для создания точных лекарственных форм для фармацевтической промышленности», - говорит Иссадор. «Эта технология была очень многообещающей, но ее применение в реальных приложениях было редкостью. В первую очередь это связано с фундаментальной физикой, управляющей потоком жидкостей, заключенных в микро- и наноразмерных каналах этих чипов. означает, что их пропускная способность, как правило, в миллион раз ниже, чем это необходимо для коммерческих и клинических приложений ».

Работая с лабораторией Митчелла, а также с другими сотрудниками, такими как группа Дэён Ли, исследователи недавно разработали новый подход к микрофлюидике для решения этой фундаментальной проблемы. Эта платформенная технология, называемая очень крупномасштабной микрожидкостной интеграцией (VLSMI), позволяет включать десятки тысяч микрожидкостных единиц в одну трехмерно протравленную пластину из кремния и стекла.

Эти параллельные каналы смешивания позволяют VLSMI иметь потенциал для достижения производительности в литрах в час, необходимой для производства вакцины. Резисторы потока гарантируют, что каждый канал смешивания получает одинаковые условия потока и соотношение липидов и РНК через устройство, производя однородные наночастицы, критически важные для вакцин и терапевтических применений.

«Наша лаборатория ранее использовала специально разработанную технологию микрожидкостного смешивания для создания липидных наночастиц для лечения мРНК и вакцин», - говорит Митчелл. «Однако ограничением нашего собственного устройства был размер липидных наночастиц, которые мы могли производить. Мы могли производить достаточно липидных наночастиц для дозирования небольших животных, но не более крупных животных и людей. на раннем этапе, поскольку мы могли по существу интегрировать нашу собственную технологию в этот подход, чтобы мы могли работать со 128 нашими собственными микшерами параллельно ».

После того, как команда разработала устройство VLSMI, способное производить массовое производство липидных наночастиц, несущих РНК, им нужно было проверить, насколько они эффективны. Сотрудничая со своими коллегами из Penn Medicine, они провели исследования на мышах с использованием двух разных типов последовательностей РНК, полученных либо обычным смешиванием, либо их методом VLSMI. Первый, разработанный для подавления продукции белка печени с помощью небольшой интерферирующей последовательности РНК (миРНК), показал четырехкратное увеличение желаемого сайленсинга гена с помощью наночастиц VLSMI. Второй, разработанный для получения флуоресцентного маркерного белка с последовательностью мРНК, показал пятикратное увеличение по сравнению с обычным смешиванием.

Эти результаты показывают, что VLSMI представляет собой жизнеспособный метод создания липидных наночастиц, эффективных для использования в вакцинах и терапии на основе siRNA и mRNA, но для удовлетворения растущего спроса этот метод должен будет продолжать развиваться.

«Вакцины COVID - это только начало использования технологии мРНК в клинике», - говорит Митчелл. «Разработка этих вакцин проложит путь к новой волне редактирования генов мРНК и терапевтических средств замены белков, которые произведут революцию в медицине. Это потребует увеличения масштабов разработки мРНК в липидных наночастицах до беспрецедентного уровня. Мы с нетерпением ждем возможности расширить это доказательство. - концептуальная технология совместно с отраслевыми партнерами для разработки терапевтических средств и вакцин с масштабируемыми мРНК липидными наночастицами ». "


https://phys.org/news/2021-07-microfluidic-device-mrna-nanoparticles-faster.html
Tags: Вакцинация
Subscribe

Recent Posts from This Journal

Buy for 10 tokens
Buy promo for minimal price.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic
    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 0 comments