Fabrication de microparticules polymères pulsatiles encapsulant l’antigène antirabique

L’importance de cette approche est qu’elle pourrait être utilisée pour administrer des vaccins à doses multiples en une seule injection, ce qui pourrait sauver des millions de vies, en particulier dans les pays à revenu faible et intermédiaire où les nouveau-nés ne sont pas vaccinés en raison de difficultés d’accès. Cette méthode de fabrication permet au vaccin antirabique de conserver sa forme conférante d’immunité native lorsqu’il est encapsulé dans des microparticules dont la libération imite les calendriers de vaccination actuels avec une seule injection. La rage est une maladie mortelle qui nécessite jusqu’à cinq injections répétées de vaccins dans certains cas pour prévenir la mort.

Cependant, l’administration du schéma vaccinal complet en une seule visite peut améliorer l’observance et sauver des vies. Cette technique représente une technologie de plate-forme capable de fournir divers traitements ou prophylactiques pour diverses maladies. Pour commencer, traitez la surface du moule maître imprimé en 3D en la plaçant dans une chambre à vide contenant une lame de verre contenant 40 microlitres de trichlorosilane sur la surface.

Démarrez l’aspirateur pendant une heure. Mélanger la base de prépolymère PDMS et l’agent de durcissement à un rapport massique de 9:1 dans une gobelette en plastique. Ensuite, transférer la solution dans un tube de 50 millilitres et centrifuger 300 G pendant trois minutes à température ambiante.

Après la centrifugation, assurez-vous que la solution est claire. Une fois le traitement de surface terminé, placez le moule maître dans un plat en aluminium et versez le PDMS non durci sur le moule, en veillant à ce que les caractéristiques soient entièrement immergées. Placez le plat en aluminium dans une chambre à vide et tirez l’aspirateur pendant une heure pour éliminer les bulles d’air.

Après avoir retiré le plat en papier d’aluminium, placez des entretoises de 800 micromètres à chaque extrémité du moule principal et superposez une lame de verre propre sur le moule maître, en évitant les bulles. Utilisez des pinces de liant pour serrer le moule sur les entretoises de 800 microns. Durcir le prépolymère au four à 120 degrés Celsius pendant quatre heures.

Une fois durci, relâchez délicatement les clips de liant. Utilisez une lame de rasoir pour séparer le moule maître du moule PDMS durci. Pour préparer le film PLGA, placez 450 milligrammes de PLGA sur une feuille de polymère antiadhésive dans une cale annulaire.

Ensuite, superposez une deuxième feuille de polymère antiadhésive sur la PLGA et utilisez une pince C de 101,6 millimètres pour comprimer la pile entre deux blocs d’aluminium jusqu’à ce qu’elle soit serrée aux doigts. Placez l’ensemble serré en C dans une étuve à vide. Après 30 minutes au four, serrez la pince et replacez-la pendant 30 minutes supplémentaires.

Ensuite, transférez l’ensemble dans un dessiccateur pendant quatre heures pour refroidir. Une fois refroidi, desserrez la pince, retirez le film PLGA des feuilles de polymère antiadhésives et placez-le dans une boîte de Petri étiquetée. Conservez la boîte de Petri dans un dessiccateur pour une utilisation ultérieure.

Pour générer des particules PLGA, traitez la surface du moule PDMS comme démontré précédemment. À l’aide d’une pince à épiler ou d’un scalpel, coupez le film PLGA de 250 microns pour qu’il ait approximativement la taille du réseau de particules et placez-le sur le moule PDMS traité. Superposez une lame de microscope en verre propre sur le film PLGA au-dessus du moule PDMS et fixez-les ensemble en plaçant une pince à ressort sur le réseau et le film PLGA.

Gardez le moule serré dans l’étuve à vide pendant une heure, puis refroidissez-le à température ambiante pendant 15 minutes. Une fois refroidi, appliquez doucement la pression à l’aide d’une lame de rasoir pour séparer le moule PDMS du réseau de particules PLGA et stockez les particules PLGA dans un dessiccateur pour une utilisation ultérieure. Pour remplir les particules avec l’antigène concentré du vaccin antirabique, préparez le distributeur piézoélectrique et placez la lame contenant les particules PLGA dans la zone de distribution.

Chargez l’antigène concentré sur la plaque, puis entrez les paramètres de configuration de la cible et cliquez sur Exécuter. Le robot piézoélectrique remplira ensuite les particules. Une fois terminé, utilisez un stéréoscope pour vérifier que les particules ont été remplies.

Pour sceller la particule chargée, placez un bloc en acier inoxydable sur une plaque chauffante et deux lames de microscope parallèles sur le bloc en acier inoxydable. Après avoir nivelé le bloc en acier inoxydable, allumez la plaque chauffante et réglez la température à 205 degrés Celsius. Une fois la température de surface souhaitée de l’acier inoxydable atteinte, suspendez les particules PLGA remplies sur les deux lames de verre et démarrez immédiatement une minuterie pendant 18 secondes.

Après avoir retiré le réseau de particules scellé de la plaque chauffante, suspendez-le sur deux lames de verre sur la paillasse de laboratoire et refroidissez-le pendant une minute. Pour récolter les particules scellées, tenez la lame du scalpel à un angle de 45 degrés par rapport à la glissière et appliquez une pression sur la base des particules pour les séparer de la glissière. À l’aide d’un scalpel, déplacez les particules récoltées dans un tube de liaison à faible teneur en protéines de 0,5 millilitre.

Ajouter 250 microlitres de PBS contenant de l’albumine sérique bovine et du glucose pour maintenir la stabilité du vaccin antirabique Placez l’échantillon sous le stéréoscope et écrasez les particules à l’aide d’une broche sur une paire de pinces à pointe fine. Pendant le remplissage des particules, un temps de séchage suffisant est nécessaire pour une évaporation complète du solvant ou de l’eau. Après séchage, un dépôt de soluté reste au fond du noyau de particules.

La morphologie idéale des particules a été observée entre des temps plafonds de 18 et 24 secondes pour cette PLGA, car les particules contenant la cargaison étaient complètement scellées à ces moments sans perdre la structure des particules. Les particules étaient suffisamment petites pour tenir facilement dans une aiguille de calibre 19 lorsqu’elles étaient correctement emballées et scellées. De plus, 10 particules circulaient régulièrement à travers une aiguille de calibre 19 lors de leur injection dans une solution visqueuse, telle que la carboxyméthylcellulose à 2%.

La micrographie électronique à transmission indiquait des variantes intactes de la rage dans l’échantillon d’antigène concentré, et celles-ci étaient environ 4,4 fois plus concentrées que la solution mère. Après le scellement, environ 69 % de l’antigène reste encapsulé sous sa forme bioactive, ce qui suggère que le stress thermique entraîne une perte importante pendant le scellement, mais la majeure partie de l’antigène viral reste intacte. Le remplissage des microparticules est l’une des étapes les plus critiques.

Si les particules ne sont pas remplies correctement, il est peu probable qu’elles se scellent correctement. Pour comprendre la stabilité, il serait nécessaire de mettre au point une formulation supplémentaire, y compris des excipients et d’autres matériaux biologiquement pertinents dans le noyau des particules.