Нанотехнологии для персонализированной медицины: создание вакцин прямо в кабинете врача
Исследователи из Университета Оклахомы под руководством доцента Стефана Вильгельма разработали метод производства наномедицинских препаратов, таких как вакцины, непосредственно в пунктах оказания медицинской помощи. Работа опубликована в журнале Nano Letters.
Суть технологии
Команда использовала детали от 3D-принтеров для создания устройства смешивания в форме T-миксера. Это устройство смешивает два потока жидкости, содержащих компоненты для создания наночастиц и их терапевтическую «нагрузку» (payload). Для подачи жидкостей ученые переделали коммерческие 3D-принтеры в шприцевые насосы.
Что можно производить?
С помощью этой системы удалось создать несколько клинически значимых формул:
mRNA липидные наночастицы (как в вакцинах от COVID-19)
Липосомы
Полимерные наночастицы
В частности, исследователи успешно инкапсулировали молекулу, разработанную в OU Health Sciences для подавления роста клеток рака простаты. Полученные нанопрепараты эффективно останавливали рост этих клеток in vitro.
Потенциал и перспективы
- Решает проблемы логистики: Технология устраняет зависимость от крупных производственных центров, сложностей с доставкой и необходимость сверхнизкотемпературного хранения, что было критично во время пандемии.
- Персонализированная медицина: В будущем это может позволить врачам в удаленных или малоресурсных клиниках создавать персонализированные вакцины против инфекционных заболеваний или рака прямо на месте, по принципу «кофемашины».
- Ключевая роль нанотехнологий: Технология подчеркивает важность наночастиц для защиты хрупких молекул, таких как mRNA, которые быстро разрушаются в организме без инкапсуляции.
Дальнейшие цели
- Разработка настольного устройства для производства нанопрепаратов и поиск промышленных партнеров для его коммерциализации.
- Подготовка нового поколения биоинженеров через вовлечение в исследования студентов — от школьников до аспирантов.
Работа вдохновлена, в том числе, сотрудничеством с программой B4NANO, направленной на взаимодействие с коренными народами Оклахомы, и нацелена на значительное улучшение доступности медицинской помощи.