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基于Flash技术的自组装制备纳米制剂

学术动态    2022-01-21 10:28

纳米制剂的进展通过生产用于生物传感、成像和药物传递的纳米工具,推动了生物医学的进步。基于Flash的技术,将快速混合技术与大分子自组装技术相结合,是转化纳米医学的新引擎。在这里,作者回顾了基于快速自组装的最新技术,包括理论和实验原理、混合装置设计和应用。重点介绍了瞬时纳米复合 (FNC) 和瞬时纳米沉淀 (FNP) 领域,重点是 FNC 的生物医学应用,并讨论了基于快速纳米制剂在生物医学中的挑战和未来方向。

 

    

图1 快速纳米配方工艺中使用的混合器的几何形状。(a) CIJM,(b) 二入口 MIVM,(c) 三入口 MIVM,(d) 四入口 MIVM。

 

图2 基于快速自组装,从计算模拟到纳米粒子配方。FNP 通过溶剂过饱和产生聚合物和无机纳米粒子。FNC 使用由物理相互作用(如静电相互作用、氢键和金属配位)驱动的聚电解质络合来生产纳米制剂,并且通常涉及并行使用多个设备来形成纳米颗粒和表面改性。

 

图3 (a) 在 CIJM 中 pDNA 和线性 PEI 溶液的湍流混合,用于可扩展地制造质粒纳米复合物。转染效率取决于纳米复合物的大小,这与 DNA 上样量密切相关。 (b) 用于制备胰岛素/壳聚糖/TPP NPs 的 FNC 系统。(c) 可以使用不含表面活性剂的 FNP 合成聚 (N-乙烯基己内酰胺) (PVCL) 纳米凝胶;批量混合方法会产生更大的微凝胶。

 

图 4 (a) 使用 FNP 形成双连续纳米球。(b) 使用 FNP 形成 Janus 胶体。

 

图5 (a) 通过 FNP 制备介孔二氧化硅纳米粒子 (MSN)。 (b) 用于高氯酸铵 (AP) 颗粒生产的集成 CIJ 系统。

 

图6 (a) 使用 FNC 制备的脂质包被 DNA NPs 示意图。 NP 尺寸和 PDI 曲线与流速的关系。 基于脂质的 PEI/DNA NPs 的 TEM 图像。(b)脂质稳定的固体药物 NPs 的制造示意图。脂质稳定药物 NP 直径和 PDI。脂质包被的 MTX NPs 的 TEM 图像。

图7 (a) 使用双连续纳米球 (BCN) 向骨髓来源的树突状细胞 (BMDCs) 体外递送抗原和佐剂。 TLR4 激动剂单磷酰脂质 A (MPL) 与抗原卵白蛋白 (Ova) 通过 FNP 共同加载到 BCN 中。 通过比较细胞表面标志物的表达,比较了 BCNs 和聚合体 (PS) 对 BMDC 活化的影响。(b) 人单核细胞衍生巨噬细胞 (hMDM) 后对 DiO标记的氧化低密度脂蛋白 (oxLDL) 摄取的量化 用基于 FNP 的 AM 胶束或 NP 孵育 24 小时,并在孵育 48 小时后量化泡沫细胞表型。(c) 上图:在单剂量递送不同的基于脂质的 NP 后,质粒在肝脏和肺中的转基因表达。 下图:给药后 6 小时,脂质基 NP 在不同器官中的生物分布。