Rainsure RNA

Recentemente, pesquisadores do Centro de Pesquisa Aaron Diamond Aids da Columbia University publicaram um artigo na revista Vaccines, com um fator de impacto de 7,8, sobre os resultados de um estudo de pesquisa sobre o desenvolvimento de uma vacina SARS-CoV-2 com base na tecnologia Nanoneratortm, que demonstrou uma grande inovação na aplicação da tecnologia LNP à tecnologia de desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um desenvolvimento de um empreendimento de um empreendimento, que demonstrou uma grande inovação na aplicação da tecnologia LNP ao desenvolvimento de um empreendimento de um empreendimento de um empreendimento. A tecnologia LNP fez um grande avanço na aplicação da tecnologia LNP, que pode ser aplicada com sucesso ao desenvolvimento de vacinas covid.

Nos últimos anos, novos coronavírus nos trouxeram uma epidemia global de infecciosidade que teve um impacto dramático nos sistemas de saúde em todo o mundo. Embora várias vacinas contra o coronavírus tenham sido aprovadas anteriormente para uso e se mostraram eficazes na redução da gravidade e transmissão da infecção. No entanto, também existem desvantagens devido à rápida evolução do vírus e à toxicidade dos vetores que foram usados para a entrega do LNP, o que levou ao desenvolvimento de uma nova geração de vacinas SARS-CoV-2 na agenda para abordar a ameaça dessa e potencial panorâmica futura.

As vacinas contra a subunidade oferecem um perfil de segurança mais alto em comparação com as vacinas inativadas e são uma alternativa a várias vacinas de ácido nucleico, como Pfizer e Moderna. No entanto, essas vacinas são tipicamente menos imunogênicas e geralmente requerem a adição de adjuvantes ou dependem de plataformas de entrega para aumentar a meia-vida biológica do material antigênico para obter uma resposta de citocina imunomoduladora melhorada. Além disso, investigações preliminares de ensaios clínicos mostraram que a maioria dos candidatos a vacinas em desenvolvimento usa a proteína S estrutural (SP) do SARS-CoV-2 como alvo, pois o SP é considerado o antígeno mais adequado para induzir anticorpos neutralizantes. No entanto, os candidatos a vacinas covid-19 não devem se limitar ao SP; O estudo de todo o proteoma de SARS-CoV-2 pode revelar outras proteínas não estruturais (NSPs) ou proteínas auxiliares de estrutura de leitura aberta (ORF), que também podem ser críticas para virulência viral, adesão viral, replicação e invasão do hospedeiro. Portanto, as vacinas ou plataformas de vacina mais ideais de próxima geração devem ser projetadas para induzir respostas amplamente neutralizadas de anticorpos e celulares para proteção abrangente e durável.

Muita atenção foi dada ao desenvolvimento de uma plataforma para entrega de camada por camada (LBL) de múltiplos antígenos por nanopartículas dependentes da quitosana trimetilada (TMC) com base em um sistema de síntese microfluídica usando uma rota de síntese do sistema microfluídico escalável. Essa plataforma de síntese em camadas (LBL) permite a co-entrega de SARS-CoV-2 S-proteína/ peptídeo (SP) e peptídeos de epítopo de proteína/ célula T não estrutural ou acessórios, além de fornecer a adição de adjuvantes aos complexos de entrega. A quitosana, um produto da desacetilação da quitina, é um polissacarídeo catiônico específico. Tem as vantagens de não toxicidade, biocompatibilidade, biodegradabilidade, adesão e custo-efetividade na administração de vacinas e medicamentos. Esta plataforma de entrega baseada na quitosana trimetilada LBL pode aumentar a estabilidade do antígeno, prolongar a duração da ação, controlar a liberação do medicamento, otimizar a solubilização de peptídeos insolúveis e aumentar a permeabilidade da membrana celular de antígenos hidrofóbicos, como peptídeos. No entanto, a maioria dos métodos relatados para sintetizar nanopartículas de quitosana não é adequada para a síntese em larga escala, e a produção em expansão para atender aos requisitos para o lançamento potencial de vacinas é considerada um grande desafio para plataformas de nanopartículas baseadas em quitosana.

Com base no sistema Flex Nanogerator ^TM , os pesquisadores do Centro de Pesquisa de Diamante Aaron desenvolveram uma plataforma para a entrega de camada por camada (LBL) de nanopartículas de dependente de quitosana e trimetilada (TMC) dependentes de plugues de lbl (TMC)-que a produção de lbl e o futão trimetilado (TMC)-TMC)-'Crofilated Candilated Bedilated cand-tmc)-tmc)-tmc), que se baseia em cenas de lbl. Diferentes antígenos de variantes virais ou peptídeos de epítopo de células T. O candidato a vacina baseado em NP (LBL-COV19), projetado para permitir a modificação de plug-and-play 'de diferentes antígenos derivados de variantes virais ou peptídeos de epítopo de células T para melhorar a preparação para futuros surtos de doença pandêmica.

Durante o curso da nova pesquisa de vacinas, a equipe realizou a síntese de nanopartículas de quitosana trimetilada (TMC) e formulações de Lbl-Cov19 sucessivamente usando o sistema de síntese de nanonerador-TM de flowl-tm de flowl de floofluídico em que o fluxo de fluxo de fluxo de nanonerador-tm integra o sistema de fluxo de nanopartículas em todo o sistema de flow in-hels em todo o sistema de fluxo de integrações de nanonerador em todo o sistema de flexo em todos automatizado. O fluxo de líquido é controlado por sensores de fluxo em cada linha para automação. Um chip de micro-mistura (CHP-MIX-3) é então usado para obter uma mistura rápida, eficiente e controlada de diferentes soluções precursoras ou fases líquidas.

Síntese de nanopartículas de quitosana trimetilada (TMC)

Para produzir nanopartículas de TMC mais rapidamente usando o sistema de síntese de nanopartículas microfluídicas de nanogerador-TM, a equipe primeiro usou formulações da mesma concentração que no método tradicional para permitir comparações diretas entre metodologias. Uma pressão predefinida do controlador de pressão PG-MFC foi aplicada a cada tubo de amostra. Cada solução precursora foi empurrada pelos tubos para as duas enseadas do chip de micro-mixer e misturada dentro dos canais do chip microfluídico. A solução TMC foi adicionada à via da amostra nº 1 a uma concentração de 1 a 5 mg /ml. A solução TPP a uma concentração de 1 mg /ml foi adicionada à via da amostra nº 2. Quando a razão de TMC para TPP foi de 5: 1, 1 mL de solução de TMC foi consumida, 0,2 mL de solução de TPP foi consumida e aproximadamente 1,2 mL de solução de NP foi obtida, com um tempo total de reação para este volume de 12 s. Diferentes proporções de TMC e TPP foram testadas de acordo com as proporções desenvolvidas de alimentos precursores para a síntese de NP (10: 1-3: 1) para determinar as condições ideais de síntese. Nosso método obteve melhor reprodutibilidade (3 repetições), faixa de tamanho mais estreita de NPs (180-210 nm) e menor índice de polidispersividade (PDI) de NPs. O tamanho médio (por DLS) e os valores potenciais Zeta do NPS não mudaram significativamente após 24 h de refrigeração, o que confirmou ainda mais a produção bem -sucedida de NPs e sua estabilidade sob refrigeração (Tabela 2).

Tabela 2. 3 Replicações do tamanho do NP TMC vazias e dados potenciais Zeta foram sintetizados usando um dispositivo microfluídico e envelhecido após 24 h. Os dados são mostrados na Tabela 2.

Enquanto isso, outra vantagem de usar o sistema de síntese microfluídica do Nanogenerator ^TM Flex é que uma quantidade maior de produto pode ser obtida em um período mais curto, com um rendimento de 10 mL em menos de 10 minutos. Com o método tradicional, só podemos obter 1 ml de produto em menos de 1 hora. Além disso, podemos usar um dispositivo de síntese de rendimento maior, o sistema de síntese microfluídica do nanogenerador, para obter um rendimento de 1 L.

Síntese da formulação LBL-COV19

Para encapsular as proteínas ou peptídeos da subunidade antigênica em nanopartículas de TMC, a equipe pré -misturou as proteínas/peptídeos com TMC ou TPP com base no valor do ponto isoelétrico (PI) da proteína ou peptídeo e depois carregou a solução no reservatório do reator. Se o valor PI do antígeno for maior que o pH 7 (o pH da solução de reação), o antígeno deverá ser pré -misturado com TMC; Caso contrário, o pré -misturamos com a solução TPP para permitir a fixação entre o peptídeo/proteína e o precursor. De métodos convencionais à síntese microfluídica, descobrimos que os tamanhos de DLS dos NPs de Antigen-TPP obtidos de TMC variaram.TMC foi dissolvido em água ultrapura DI a uma concentração de 1,5 mg/mL e TPP foi dissolvido em água ultrapura em uma concentração de 2 Mg/ML. A solução de proteína de pico ou peptídeo (antígeno) em um volume de 50 μl a uma concentração de 40 mg/ml foi adicionada à solução TMC; A concentração de antígeno foi de 0,3 mg/mL, e a razão de TMC para antígeno foi de 5: 1. Após a mistura, a solução TMC/antígeno foi colocada em um tubo de Falcon de 15 ml, que pode ser inserido na linha de conexão Bit 2 para servir como solução precursora 1 no sistema microfluídico. A solução TPP foi colocada na linha de conexão da posição 1 como solução precursora 2. A taxa de fluxo de TMC foi de 5 mL/min, a taxa de fluxo de TPP foi de 1 mL/min e a taxa de fluxo total foi de 6 ml/min. 1 ml de solução TMC e 0,2 ml de solução de TPP foram consumidos para cada reação. A razão de TMC para TPP foi de 5: 1, e a quantidade total da solução TMC -SPIK -TPP obtida foi de 1,2 mL e o tempo de reação foi de 0,2 min (12 s). As razões de massa final do TMC: TPP: SPIK ou TMC: TPP: peptídeo: componentes de espigão das formulações de monocamada ou bicamada foram 5: 1: 1 ou 5: 1: 0.5: 1, respectivamente. Além disso, o desvio padrão das nanopartículas de TMC - Antígeno - TPP (LBL -Cov19) também foi reduzido de 163 nm para 32 nm, e o das nanopartículas de TMC de 63 nm para 19 nm. Nos resultados do SEM (Fig. 2B), observamos que as nanopartículas da formulação LBL-Cov19 tinham um diâmetro de 94,6 ± 27,7 nm e foram geradas a partir de 60 nanopartículas.

Figura 2. Imagens de microscópio eletrônico de varredura de nanopartículas de TMC (A) e nanopartículas de formulação LBL-CoV-1 (B). As imagens inseridas no canto inferior direito são imagens de alta ampliação de nanopartículas de TMC e nanopartículas de formulação LBL-CoV-1.

Através do estudo sistemático deste artigo, a equipe desenvolveu um método para sintetizar nanopartículas de TMC e formulações de vacina LBL baseadas no sistema de síntese microfluídica Flex Nanogerator-TM. Os gargalos comuns nos métodos tradicionais foram superados, sintetizando as formulações de nanopartículas dentro dos microcanais de um dispositivo microfluídico que utiliza fluxo contínuo para obter o produto final. Um rápido aumento no rendimento para 1 L também foi alcançado usando outro modelo do dispositivo (nanogerador máx.) Esse método reduz o tempo de reação ao mesmo tempo em que fornece melhor controle da composição final da NP, estreitando a distribuição do tamanho de partícula e melhorando a reprodutibilidade da síntese, que tem potencial para a produção de vacina em grande escala.

O sistema Flex Nanogerator ^{TM Flex} foi publicado em 80 artigos e citado quase 1000 vezes por muitas universidades de pesquisa famosas em todo o mundo. Representative customers include Tsinghua University, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai University of Science and Technology, Shenzhen Advanced Research Institute of the University of Hong Kong, Soochow University, Harvard University, Yale University, Stanford University, University of California, Berkeley, Broad institute, MD Anderson Cancer center, MIT, NASA, Livermore National Laboratory, Nanyang Technological University, Gateway University, and many outros. Laboratório Nacional, Universidade de Tecnologia de Nanyang, Universidade Mendeleev, Universidade de Salerno, Itália, etc.

Original: https: //doi.org/10.3390/vaccines12030339