Fabricage van pulsatiele polymere microdeeltjes die rabiësantigeen inkapselen

Het belang van deze aanpak is dat het kan worden gebruikt om vaccins met meerdere doses in één injectie toe te dienen, waardoor mogelijk miljoenen levens worden gered, vooral in lage- en middeninkomenslanden waar pasgeborenen niet worden geïmmuniseerd vanwege toegangsproblemen. Deze fabricagemethode zorgt ervoor dat het rabiësvaccin zijn oorspronkelijke immuniteitverlenende vorm behoudt wanneer het wordt ingekapseld in microdeeltjes waarvan de afgifte de huidige vaccinatieschema's nabootst met slechts één injectie. Rabiës is een dodelijke ziekte, waarvoor in sommige gevallen tot vijf herhaalde vaccininjecties nodig zijn om de dood te voorkomen.

Het toedienen van het volledige vaccinregime in één bezoek kan echter de therapietrouw verbeteren en levens redden. Deze techniek vertegenwoordigt een platformtechnologie die in staat is om diverse therapieën of profylactische middelen voor verschillende ziekten te leveren. Behandel om te beginnen het 3D-geprinte mastermaloppervlak door het in een vacuümkamer te plaatsen met een glazen dia met 40 microliter trichloorsilaan op het oppervlak.

Start de stofzuiger gedurende een uur. Meng de PDMS-prepolymeerbasis en het uithardingsmiddel met een massaverhouding van 9:1 in een plastic beker. Breng vervolgens de oplossing over in een buis van 50 milliliter en centrifugeer 300 G gedurende drie minuten bij kamertemperatuur.

Zorg er na het centrifugeren voor dat de oplossing helder is. Zodra de oppervlaktebehandeling is voltooid, plaatst u de hoofdmal in een aluminiumfolieschaal en giet u het niet-uitgeharde PDMS op de mal, zodat de functies volledig onder water staan. Plaats de aluminiumfolieschaal in een vacuümkamer en trek het vacuüm gedurende een uur om eventuele luchtbellen te verwijderen.

Na het verwijderen van de aluminiumfolieschaal, plaatst u afstandhouders van 800 micrometer aan elk uiteinde van de mastermal en legt u een schone glazen schuif op de mastermal, waardoor bubbels worden vermeden. Gebruik binderclips om de mal over de afstandhouders van 800 micron te klemmen. Laat het prepolymeer vier uur lang uitharden in de oven op 120 graden Celsius.

Zodra het is uitgehard, laat u de bindmiddelclips voorzichtig los. Gebruik een scheermesje om de hoofdmal te scheiden van de uitgeharde PDMS-mal. Voor het bereiden van de PLGA-film plaatst u 450 milligram PLGA op een antiaanbaklaag polymeerplaat in een ringshim.

Leg vervolgens een tweede antiaanbaklaag op de PLGA en gebruik een C-klem van 101,6 millimeter om de stapel tussen twee aluminium blokken samen te drukken tot een vingerdicht. Plaats het C-geklemde geheel in een vacuümoven. Na 30 minuten in de oven draai je de klem vast en plaats je hem nog eens 30 minuten terug.

Breng de assemblage vervolgens vier uur over in een exsiccator om af te koelen. Eenmaal afgekoeld, maakt u de klem los, verwijdert u de PLGA-film van de polymeerplaten met antiaanbaklaag en plaatst u deze in een gelabelde petrischaal. Bewaar de petrischaal in een exsiccator voor later gebruik.

Om PLGA-deeltjes te genereren, behandelt u het PDMS-matrijsoppervlak zoals eerder gedemonstreerd. Snijd met een pincet of een scalpel de PLGA-film van 250 micron tot ongeveer de grootte van de deeltjesarray en plaats deze op de behandelde PDMS-mal. Leg een schone glazen microscoopglaasje op de PLGA-film bovenop de PDMS-mal en bevestig ze aan elkaar door een veerklem over de array en PLGA-film te plaatsen.

Houd de geklemde vormset een uur in de vacuümoven en koel deze vervolgens gedurende 15 minuten op kamertemperatuur. Eenmaal afgekoeld, oefent u voorzichtig de druk uit met behulp van een scheermesje om de PDMS-mal te scheiden van de PLGA-deeltjesarray en slaat u de PLGA-deeltjes op in een exsiccator voor verder gebruik. Om de deeltjes te vullen met geconcentreerd rabiësvaccinantigeen, bereidt u de piëzo-elektrische dispenser voor en plaatst u de dia met de PLGA-deeltjes in het doseergebied.

Laad het geconcentreerde antigeen op de plaat, voer vervolgens de parameters van de doelinstelling in en klik op Uitvoeren. De piëzo-elektrische robot vult dan de deeltjes. Als u klaar bent, gebruikt u een stereoscoop om te controleren of de deeltjes zijn gevuld.

Voor het afdichten van het gevulde deeltje plaatst u een roestvrijstalen blok op een hete plaat en twee parallelle microscoopglaasjes op het roestvrijstalen blok. Nadat u het roestvrijstalen blok hebt geëgaliseerd, zet u de hete plaat aan en stelt u de temperatuur in op 205 graden Celsius. Zodra de gewenste oppervlaktetemperatuur van het roestvrij staal is bereikt, hangt u de gevulde PLGA-deeltjes op de twee glasplaten en start u onmiddellijk een timer gedurende 18 seconden.

Nadat u de verzegelde deeltjesarray van de hete plaat hebt verwijderd, hangt u deze op twee glazen dia's op de laboratoriumbank en koelt u deze gedurende één minuut af. Om verzegelde deeltjes te oogsten, houdt u het scalpelblad in een hoek van 45 graden ten opzichte van de dia en oefent u druk uit op de basis van de deeltjes om ze van de glijbaan te scheiden. Verplaats de geoogste deeltjes met behulp van een scalpel in een 0,5 milliliter eiwitarme buis.

Voeg 250 microliter PBS toe die runderserumalbumine en glucose bevat om de stabiliteit van het rabiësvaccin te behouden Plaats het monster onder de stereoscoop en plet de deeltjes met één pin op een pincet met fijne punt. Tijdens het vullen van deeltjes is voldoende droogtijd nodig voor volledige verdamping van oplosmiddelen of water. Na het drogen blijft een opgeloste pot achter op de bodem van de deeltjeskern.

De ideale morfologie van deeltjes werd waargenomen tussen plafondtijden van 18 en 24 seconden voor deze PLGA, omdat deeltjes met lading op die momenten volledig werden afgesloten zonder de deeltjesstructuur te verliezen. Deeltjes waren klein genoeg om gemakkelijk in een 19-gauge naald te passen wanneer ze goed verpakt en verzegeld waren. Bovendien stroomden 10 deeltjes consistent door een naald van 19 gauge bij het injecteren ervan in een viskeuze oplossing, zoals 2% carboxymethylcellulose.

De transmissie-elektronenmicrograaf wees op intacte rabiësvarianten in het geconcentreerde antigeenmonster, en deze waren ongeveer 4,4 keer geconcentreerder dan de uitgangsvoorraadoplossing. Na afdichting blijft ongeveer 69% van het antigeen ingekapseld in zijn bioactieve vorm, wat suggereert dat hittestress aanzienlijk verlies veroorzaakt tijdens het sealen, maar het grootste deel van het virale antigeen blijft intact. Het vullen van microdeeltjes is een van de meest kritieke stappen.

Als deeltjes niet correct worden gevuld, is het onwaarschijnlijk dat de deeltjes correct worden afgesloten. Om de stabiliteit te begrijpen, zou aanvullende formuleringsontwikkeling, inclusief hulpstoffen en andere biologisch relevante materialen in de deeltjeskern, nodig zijn.