Просмотры:0 Автор:Pедактор сайта Время публикации: 2024-04-03 Происхождение:Работает
Недавно исследователи из исследовательского центра Aaron Diamond SAIDS в Колумбийском университете опубликовали статью в журнале Vaccines, с фактором воздействия 7,8, на результатах исследования по разработке вакцины SARS-COV-2 на основе системы гибкой системы наногенератора, который продемонстрировал серьезный прорыв в применении технологии LNP к развитию вакцины Covid. Технология LNP сделала значительный прорыв в применении технологии LNP, которая может быть успешно применена для разработки вакцин Covid.
За последние несколько лет новые коронавирусы принесли нам глобальную эпидемию инфекционности, которая оказала резкое влияние на системы здравоохранения по всему миру. В то время как несколько вакцин вакцины для коронавируса были ранее утверждены для использования и оказались эффективными в снижении тяжести и передачи инфекции. Тем не менее, существуют также недостатки из-за быстрой эволюции вируса и токсичности векторов, которые использовались для доставки LNP, что привело к разработке нового поколения вакцин SARS-COV-2 в повестке дня для решения угрозы этой и потенциальной будущей пандемики.
Субъединичные вакцины предлагают более высокий профиль безопасности по сравнению с инактивированными вакцинами и являются альтернативой нескольким вакцинами против нуклеиновых кислот, таких как Pfizer и Moderna. Тем не менее, эти вакцины, как правило, менее иммуногенные и часто требуют добавления адъювантов или полагаются на платформы доставки, чтобы увеличить биологический период полураспада антигенного материала для достижения улучшенного иммуномодулирующего цитокинового ответа. Кроме того, предварительные исследования клинических испытаний показали, что большинство кандидатов на вакцинацию, разрабатываемые, используют структурный S-белок (SP) SARS-COV-2 в качестве мишени, поскольку SP считается наиболее подходящим антигеном для индукции нейтрализующих антител. Тем не менее, кандидаты в вакцину COVID-19 не должны ограничиваться SP; Изучение всего протеома SARS-COV-2 может выявить другие неинтруктурные белки (NSP) или вспомогательные белки открытых считываний (ORF), которые также могут быть критическими для вирусной вирулентности, вирусной адгезии, репликации и инвазии хозяина. Следовательно, более оптимальные вакцины или вакцины для вакцины следующего поколения должны быть разработаны, чтобы вызвать широко нейтрализующие антитела и клеточные ответы для комплексной и долговечной защиты.
Большое внимание было уделено разработке платформы для поставки многослойных (LBL) множественных антигенов с помощью наночастиц, зависящих от триметилированного хитозана (TMC) на основе системы микрофлюидного синтеза с использованием масштабируемого маршрута технологии синтеза микрофлюидной системы. Эта многослойная (LBL) платформа синтеза допускает совместную доставку SARS-COV-2 S-белковых/ пептида (SP) и неструктурных или вспомогательных белковых/ Т-клеточных эпитопных пептидов, а также обеспечивает добавление адъювантов в комплексы доставки. Хитозан, продукт деацетилирования хитина, представляет собой специфический катионный полисахарид. Он обладает преимуществами нетоксичности, биосовместимости, биоразлагаемости, адгезии и экономической эффективности при доставке вакцины и лекарств. Эта платформа доставки, основанная на триметилированном хитозане LBL, может повышать стабильность антигена, продлевать продолжительность действия, высвобождение контроля, оптимизировать солюбилизацию нерастворимых пептидов и увеличить проницаемость клеточных мембраны гидрофобных антигенов, таких как пептиды. Тем не менее, большинство сообщенных методов синтеза наночастиц хитозана не подходят для крупномасштабного синтеза, а масштабирование производства для удовлетворения требований к потенциальному развертыванию вакцин считается серьезной проблемой для наночастиц на основе хитозана.
Based on the NanoGenerator TM Flex System , researchers at the Aaron Diamond AIDS Research Center have developed a platform for the layer-by-layer (LbL) delivery of trimethylated chitosan (TMC) dependent nanoparticles for the large-scale production of LbL trimethylated chitosan (TMC)-cov19, an NP-based vaccine candidate designed to allow 'plug-and-play' delivery of different antigens Из вирусных вариантов или Т-клеточных эпитопных пептидов. Кандидат на вакцину на основе NP (LBL-COV19), который предназначен для обеспечения модификации 'Plug-and-Play ' различных антигенов, полученных из вирусных вариантов или пептидов Т-клеток для повышения готовности к будущим вспышкам пандемии.
В ходе нового исследования вакцины команда провели синтез наночастиц триметилированного хитозана (TMC) и последовательно LBL-COV19 с использованием наногенератор-TM-микрофлюидного синтеза наночастиц. автоматизированный. Поток жидкости контролируется датчиками потока в каждой линии для автоматизации. Затем используется микросмешивающий чип (CHP-MIX-3) для достижения быстрого, эффективного и контролируемого смешивания различных растворов предшественника или жидких фаз.
Синтез триметилированных наночастиц хитозана (TMC)
Чтобы продуцировать наночастицы TMC быстрее, используя систему синтеза наночастиц наногенератора наногенератора TM-TM, команда сначала использовала составы той же концентрации, что и в традиционном методе, чтобы обеспечить прямое сравнение между методологиями. Заданное давление от контроллера давления PG-MFC применялось на каждую пробирку для образца. Каждого раствора предшественника проталкивали через пробирки в два входных отверстия чипа микро-миксера и смешивали в каналах микрофлюидного чипа. Раствор TMC добавляли в путь образца № 1 при концентрации от 1 до 5 мг /мл. Раствор TPP при концентрации 1 мг /мл добавляли в путь образца № 2. Когда соотношение TMC к TPP составляло 5: 1, было потреблено 1 мл раствора TMC, было получено 0,2 мл раствора TPP, и было получено приблизительно 1,2 мл раствора NP, с общим временем реакции для этого объема 12 с. Различные соотношения TMC и TPP были протестированы в соответствии с развитыми соотношениями подачи предшественников для синтеза NP (10: 1-3: 1), чтобы определить оптимальные условия синтеза. Наш метод получил лучшую воспроизводимость (3 повторения), более узкий диапазон NP (180-210 нм) и меньший индекс полидисперсности (PDI) NP. Средний размер (по DLS) и потенциальные значения Zeta NP значительно не изменились после 24 часов охлаждения, что дополнительно подтвердило успешное производство NP и их стабильность при охлаждении (таблица 2).
Таблица 2. 3 Реплики пустого размера NP TMC и дзета -потенциальных данных были синтезированы с использованием микрофлюидного устройства и выдержали через 24 часа. Данные показаны в таблице 2.
Между тем, еще одним преимуществом использования системы гибкого микрофлюидного синтеза TM наногенератора является то, что большее количество продукта может быть получено за более короткий период времени с выходом 10 мл менее чем за 10 минут. С помощью традиционного метода мы могли бы получить только 1 мл продукта менее чем за 1 час. Кроме того, мы можем использовать более крупное устройство синтеза урожая, максимальную микрофлюидную систему синтеза наногенератора, чтобы получить выход 1 л.
Синтез формулировки LBL-Cov19
Чтобы инкапсулировать белки антигенной субъединицы или пептиды в наночастицы TMC, команда предварительно смешала белки/пептиды с TMC или TPP на основе изоэлектрической точки (PI) белка или пептида, а затем загрузила раствор в резервуар реактора. Если значение PI антигена выше рН 7 (рН реакционного раствора), антиген должен быть предварительно смешан с TMC; В противном случае мы предварительно смешали его с раствором TPP, чтобы обеспечить прикрепление между пептидом/белком и предшественником. От традиционных методов до микрофлюидного синтеза мы обнаружили, что размеры DLS полученных NP TMC-Antigen-TPP варьировались. TMC растворяли в ультрапирной DI в воде при концентрации 1,5 мг/мл, а TPP растворяли в ультраптурной DI в воде при концентрации 2 мг/мл. Белок или пептид (антиген) раствор в объеме 50 мкл при концентрации 40 мг/мл добавляли в раствор TMC; Концентрация антигена составляла 0,3 мг/мл, а отношение TMC к антигену составляло 5: 1. После перемешивания раствор TMC/антигена помещали в пробирку Falcon 15 мл, которая может быть вставлена в соединительную линию BIT 2, чтобы служить раствором 1 -предшественника в микрофлюидной системе. Раствор TPP помещали в линию подключения положения 1 в качестве раствора предшественника. 1 мл раствора TMC и 0,2 мл раствора TPP потребляли для каждой реакции. Соотношение TMC к TPP составляло 5: 1, а общее количество полученного раствора TMC -Spike -TPP составляло около 1,2 мл, а время реакции составляло 0,2 мин (12 с). Окончательные массовые соотношения TMC: TPP: SPIKE или TMC: TPP: Peptide: Spike Components монослойных или бислойных составов составляли 5: 1: 1 или 5: 1: 0,5: 1 соответственно. Размеры NP с использованием микрофлюидной системы (200-300 нм) были меньше, чем те, которые генерировали методик, 300). Более того, стандартное отклонение синтезированных наночастиц TMC - антигена - TPP (LBL -COV19) также было снижено с 163 нм до 32 нм, а наночастицы TMC с 63 нм до 19 нм. Это метод производства для будущего для будущего производства GMP. В результатах SEM (Fig. 2B) мы наблюдали, что наночастицы состава LBL-COV19 имели диаметр 94,6 ± 27,7 нм и были получены из 60 наночастиц.
Рисунок 2. Сканирующее изображения электронного микроскопа наночастиц TMC (A) и наночастиц формулирования LBL-COV-1 (B). Изображения, вставленные в правый нижний угол, представляют собой изображения наночастиц TMC и наночастиц LBL-Cov-1 с высоким увеличением.
В рамках систематического исследования в этой статье команда разработала метод синтеза наночастиц TMC и составов вакцины LBL на основе системы гибкого микрофлюидного синтеза наногенератора-T-TM. Обычные узкие места в традиционных методах были преодолены путем синтеза наночастиц в микроканалах микрофлюидного устройства, которое использует непрерывный поток для получения конечного продукта. Быстрое увеличение урожайности до 1 л также было достигнуто с использованием другой модели устройства (наногенератор макс.) Этот метод уменьшает время реакции, обеспечивая, обеспечивая более качественный контроль над конечной композицией NP, сузив распределение частиц по размерам и улучшая воспроизводимость синтеза, которая может для крупномасштабной выработки вакцины.
System Nanogenerator TM Flex была опубликована более 80 статей и цитируется почти 1000 раз многими известными исследовательскими университетами по всему миру. Представители Клиенты включают Университет Цинхуа, Университет Шанхай Цзяо Тонг, Шанхайский университет науки и технологии, Шэньчжэнь, Институт развитых научных исследований Университета Гонконга, Университет Суохоу, Гарвардский университет, университет Йельского университета, Стэнфордский университет, Университет Калифорнийского университета, Национальный университет, Национальный университет, Национальный университет, Национальный университет, Национальный университет Наньанга, Национальный университет. другие Национальная лаборатория, Технологический университет Наняна, Университет Менделев, Университет Салерно, Италия и т. Д.
Оригинал: https: //doi.org/10.3390/vaccines12030339
