Ученые из Массачусетского технологического института разработали микрочастицы, которые можно настраивать для высвобождения «полезной нагрузки» в разные моменты времени. Технологию предлагают использовать для однократной вакцинации в качестве альтернативы повторным уколам.
Частицы сделаны из полилактидкликолида (PLGA), биосовместимого полимера, который используется в медицинских устройствах, для создания имплантатов, нитей и протезов. Для печати своих микрочастиц ученые используют штампованную сборку полимерных слоев (SEAL), эта технология позволяет производить частицы любой формы и размера.
Исследователи напечатали из PLGA крошечные «стаканчики» и крышки. После того, как чашки заполнены, крышки выравниваются и опускаются на каждую чашку, и система слегка нагревается до тех пор, пока чашка и крышка не сольются вместе, герметично запечатывая лекарство внутри.
В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, исследователи показали, что полимеры PLGA, из которых состоят частицы, постепенно расщепляются водой, и когда достаточное количество этих полимеров разрушается, крышка становится очень пористой. После разрушения крышки содержимое «капсулы» высвобождается.
Постепенное разрушение полимерной конструкции высвобождает лекарство в заданное время. Изображение: Morteza Sarmadi et al., Science Advances
Исследователи также обнаружили, что на срок высвобождения лекарства не влияют размер и форма сосуда. Частицы из PLGA высвобождают свою полезную нагрузку в разное время в зависимости от различий в составе полимера и химических групп, прикрепленных к концам полимеров.
Если нам нужно, чтобы частица разрушалась через шесть месяцев для определенного применения, мы используем соответствующий полимер, а если мы хотим, чтобы она высвобождалась через два дня, мы используем другой полимер.
Мортеза Сармади, соавтор исследования
Ученые полагают, что вакцина, размещенная в таких капсулах из разного материала, может оставаться под кожей до наступления нужных моментов. При этом будет обеспечиваться постепенная активация иммунитета. Такая технология может быть особенно востребована в местах с ограниченным доступом к медицинским услугам.
Изображение на обложке: Second Bay Studios, MIT News
