Ограниченный охват иммунизацией приводит к смерти 3 миллионов человек, специально вызванных болезнями, предотвратимыми с помощью вакцин1. Неадекватные условия хранения и транспортировки приводят к потере функциональных вакцин и тем самым способствуют сокращению глобальной иммунизации. Кроме того, неполная вакцинация из-за несоблюдения требуемых графиков вакцинации также вызывает ограниченный охват вакцинацией, особенно в развивающихся странах2. В течение рекомендованного периода для получения уколов требуется несколько визитов к медицинскому персоналу, что ограничивает процент населения полной вакцинацией. Поэтому необходимо разработать новые стратегии контролируемой доставки вакцин для преодоления этих проблем.
Текущие усилия по разработке технологий доставки вакцин включают эмульсионные полимерныесистемы 3,,4. Тем не менее, груз часто подвергается большему количеству органических растворителей, которые потенциально могут вызвать агрегацию и денатурацию, особенно в контекстебелкового груза 5,,6. Мы разработали новую платформу доставки вакцин, "polybubbles", которые потенциально могут в доме несколько грузовых отсеков при минимизации объема груза, который подвергаетсярастворителя 7. Например, на нашей платформе polybubble core-shell в центре полиббля вводится один грузовой карман диаметром 0,38 мм (SEM). В этом случае площадь поверхности груза, подвергаемого воздействию органического растворителя, составит примерно 0,453 мм2. После рассмотрения плотности упаковки сфер (микрочастиц) в сфере (грузовом депо), фактический объем микрочастиц (10 мкм в диаметре), которые могли бы поместиться в депо составляет 0,17 мм3. Объем одной микрочастицы составляет 5,24х10-8 мм 3 и, таким образом, количество микрочастиц частиц, которые могут поместиться депо составляет 3,2x106 частиц. Если каждая микрочастица имеет 20 грузовых карманов (в результате двойной эмульсии) диаметром 0,25 мкм, то площадь поверхности груза, подвергаемого воздействию органического растворителя, составляет 1274мм 2. Таким образом, грузовое депо в полигубле имеет в 2800 раз меньше площади поверхности, подверженной воздействию органического растворителя, по сравнению с органическим растворителем, подвергаемого воздействию грузов в микрочастицах. Таким образом, наша платформа на основе полиэстеров потенциально может уменьшить количество грузов, подверженных воздействию органического растворителя, что в противном случае может привести к агрегации и нестабильности грузов.
Полибублы образуются на основе принципа фазового разделения, при котором полиэстер в органической фазе вводится в аковый раствор, что приводит к сферическому пузырю. Груз в aqueous фазе можно впрыснуть в центр polybubble. Другой грузовой отсек потенциально может быть достигнут в полибюбл, смешивая другой груз с полимерной оболочкой. Полибуббл на данном этапе будет податливым, а затем будет вылечен, чтобы привести к твердой структуре полипуббл с грузом в середине. Сферические полигублы были выбраны помимо других геометрических форм для увеличения грузоподъемности в полибюбле при минимизации общего размера полигубля. Полибуббли с грузом в центре были выбраны, чтобы продемонстрировать задержку релиза взрыва. Polybubbles были также включены с ближнего инфракрасного (NIR) - чувствительный (т.е., theranostic-поддержки) агент, а именно золотые нанороды (AuNR), чтобы вызвать повышение температуры полипублей. Этот эффект потенциально может способствовать более быстрой деградации и может быть использован для контроля кинетики в будущих приложениях. В этой статье мы описываем наш подход к формированию и характеристике полигубблов, для достижения задержки выброса всплеска из полигублов, а также для включения AuNR в полибузы, чтобы вызвать NIR-активацию.