تصفح الكمية:0 الكاتب:محرر الموقع نشر الوقت: 2024-04-03 المنشأ:محرر الموقع
في الآونة الأخيرة ، نشر الباحثون من مركز أبحاث آرون دياموند لاستئصال جامعة كولومبيا ورقة في لقاحات المجلات ، مع عامل تأثير قدره 7.8 ، على نتائج دراسة بحثية حول تطوير لقاح SARS-COV-2 استنادًا إلى نظام Flex Nanogeneratortm ، والذي أظهر اختراقًا كبيرًا في تطبيق تقنية LNP على تطوير اللقاحات COVID. حققت تقنية LNP طفرة كبيرة في تطبيق تقنية LNP ، والتي يمكن تطبيقها بنجاح على تطوير لقاحات Covid.
على مدار السنوات القليلة الماضية ، جلبت لنا فيروسات كورونافيروس الرواية وباء عالمي من العدوى كان له تأثير كبير على أنظمة الرعاية الصحية في جميع أنحاء العالم. في حين تمت الموافقة على العديد من لقاحات فيروس كورونافوس سابقًا للاستخدام وأثبتت فعاليتها في تقليل شدة العدوى ونقلها. ومع ذلك ، هناك أيضًا عيوب بسبب التطور السريع للفيروس وسمية المتجهات التي تم استخدامها في توصيل LNP ، مما أدى إلى تطوير جيل جديد من لقاحات SARS-COV-2 على جدول الأعمال لمعالجة تهديد هذه الأفق في المستقبل.
توفر لقاحات الوحدة الفرعية ملفًا أعلى للسلامة مقارنةً باللقاحات المعطلة وهي بديلة للعديد من لقاحات الأحماض النووية مثل الفايزر والحديث. ومع ذلك ، فإن هذه اللقاحات عادة ما تكون أقل مناعية وغالبًا ما تتطلب إضافة المواد المساعدة أو الاعتماد على منصات الولادة لزيادة عمر النصف البيولوجي للمواد المستضدية لتحقيق استجابة السيتوكينات المناعية المحسنة. بالإضافة إلى ذلك ، أظهرت تحقيقات التجربة السريرية الأولية أن معظم مرشحي اللقاحات قيد التطوير يستخدمون البروتين الهيكلي (SP) لـ SARS-COV-2 كهدف ، حيث يعتبر SP المستضد الأنسب لتحفيز الأجسام المضادة المحايدة. ومع ذلك ، لا ينبغي أن يقتصر مرشحو لقاح Covid-19 على SP ؛ قد تكشف دراسة البروتينات الكاملة لـ SARS-COV-2 البروتينات غير البنية (NSPs) أو بروتينات إطار القراءة المفتوحة (ORF) ، والتي قد تكون حاسمة أيضًا للفسرة الفيروسية والالتصاق الفيروسي والتكرار والغزو المضيف. لذلك ، يجب تصميم لقاحات الجيل التالي أو منصات اللقاحات الأكثر مثالية لتحفيز الأجسام المضادة على نطاق واسع والاستجابات الخلوية لحماية شاملة ودائمة.
تم إيلاء الكثير من الاهتمام لتطوير منصة لتوصيل طبقة تلو الأخرى (LBL) لمستضدات متعددة بواسطة الجسيمات النانوية التي تعتمد على تريمي ميثيل (TMC) بناءً على نظام توليف ميكروفلويديك باستخدام مسار تقنية توليف نظام ميكروفلويديك القابل للتطوير. تتيح منصة تخليق الطبقات (LBL) هذه توصيل المشاركة في تسليم SARS-COV-2 S-protein/ الببتيد (SP) وببتيدات البروتين/ الخلايا التائية غير الهيكلية أو التبعية ، مع توفير أيضًا لإضافة المواد المساعدة إلى مجمعات الولادة. Chitosan ، منتج من Deacetylation Chitin ، هو عدد السكاريد الكاتيوني محدد. لديها مزايا عدم التسمم ، والتوافق الحيوي ، والتحلل الحيوي ، والالتصاق وفعالية التكلفة في اللقاح وتوصيل المخدرات. يمكن أن تعزز منصة التسليم هذه التي تعتمد على تشيتوزان تريسيلا من LBL ثبات المستضد ، وتطيل مدة العمل ، وتحكم في أدوية الدواء ، وتحسين إذابة الببتيدات غير القابلة للذوبان ، وزيادة نفاذية غشاء الخلية للمستضدات المبكرة مثل الببتيدات. ومع ذلك ، فإن معظم الطرق المبلغ عنها لتجميع الجسيمات النانوية الشيتوزان ليست مناسبة لتوليف واسع النطاق ، ويعتبر الإنتاج المتوسطة لتلبية متطلبات بدء اللقاح المحتملة تحديًا كبيرًا لمنصات الجسيمات النانوية القائمة على الشيتوزان.
استنادًا إلى نظام Nanogenerator TM Flex System ، قام الباحثون في مركز أبحاث Aaron Diamond Aids Adists بتطوير منصة لتوصيل الطبقة تلو الأخرى (LBL) من الجسيمات النانوية (TMC) المعتمدة على Trimethylated Cheitosan (TMC) ، وهو مرشح مكونة من NP ، تم تصنيعه '. من مستضدات مختلفة من المتغيرات الفيروسية أو ببتيدات Epitope الخلايا التائية. مرشح اللقاح القائم على NP (LBL- COV19) ، والذي تم تصميمه للسماح بتعديل التوصيل والتشغيل للمستضدات المختلفة المستمدة من المتغيرات الفيروسية أو ببتيدات Epitope T لتعزيز الاستعداد لتفشي مرض الوباء المستقبلي.
خلال أبحاث اللقاح الجديدة ، نفذ الفريق توليف الجسيمات النانوية تشيتوزان (TMC) تريمي ميثيل (TMC) وتركيبات LBL-COV19 على التوالي باستخدام نظام FLEX Nanogenerator-TM FLEX MICROFLUIDIC THE CHANED SIDENT SINGHING SIDENTING SIDENTE SINGHING SINGHINGE SIDEN آلي. يتم التحكم في التدفق السائل بواسطة مستشعرات التدفق في كل سطر للأتمتة. ثم يتم استخدام رقاقة mix-mixing (CHP-MIX-3) لتحقيق خلط سريع وفعال ومسيطر لمحاليل السلائف المختلفة أو المراحل السائلة.
توليف الجسيمات النانوية تريميثيل (TMC)
من أجل إنتاج الجسيمات النانوية TMC بشكل أسرع باستخدام نظام توليف الجسيمات النانوية النانوية النانوية TM ، استخدم الفريق أولاً تركيبات نفس التركيز كما هو الحال في الطريقة التقليدية للسماح بإجراء مقارنات مباشرة بين المنهجيات. تم تطبيق ضغط مسبق من وحدة التحكم في ضغط PG-MFC على كل أنبوب عينة. تم دفع كل محلول مقدمة من خلال الأنابيب في مداخل شريحة الميزان الدقيق وخلطها داخل قنوات رقاقة ميكروفلويديك. تمت إضافة محلول TMC إلى عينة مسار رقم 1 بتركيز من 1 إلى 5 ملغ /مل. تمت إضافة محلول TPP بتركيز 1 ملغ /مل إلى مسار العينة رقم 2. عندما كانت نسبة TMC إلى TPP كانت 5: 1 ، تم استهلاك 1 مل من محلول TMC ، تم استهلاك 0.2 مل من محلول TPP ، وتم الحصول على حوالي 1.2 مل من محلول NP ، مع وقت رد فعل إجمالي لهذا المجلد من 12 ثانية. تم اختبار نسب مختلفة من TMC و TPP وفقًا للنسب المتقدمة من خلاصات السلائف لتوليف NP (10: 1-3: 1) لتحديد ظروف التوليف المثلى. حصلت طريقتنا على استنساخ أفضل (3 نسخ متكررة) ، نطاق حجم أضيق من NPs (180-210 نانومتر) ومؤشر polydispersity الأصغر (PDI) من NPs. لم يتغير متوسط الحجم (بواسطة DLS) والقيم المحتملة Zeta لـ NPs بشكل كبير بعد 24 ساعة من التبريد ، مما أكد أيضًا الإنتاج الناجح لـ NPs واستقرارها تحت التبريد (الجدول 2).
تم تصنيع الجدول 2. 3 النسخ المتماثلة من حجم TMC NP الفارغ والبيانات المحتملة Zeta باستخدام جهاز ميكروفلويديك وشيخوخة بعد 24 ساعة. يتم عرض البيانات في الجدول 2.
وفي الوقت نفسه ، فإن ميزة أخرى لاستخدام نظام توليف ميكروفلويديك النانوي TM Flex هو أنه يمكن الحصول على كمية أكبر من المنتج في فترة زمنية أقصر ، مع عائد 10 مل في أقل من 10 دقائق. مع الطريقة التقليدية ، يمكننا الحصول على 1 مل فقط من المنتج في أقل من ساعة واحدة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكننا استخدام جهاز تخليق العائد الأكبر ، نظام توليف Max Max microfluidic ، للحصول على عائد 1 لتر.
توليف صياغة LBL-Cov19
لتغليف بروتينات الوحدة الفرعية المستضدية أو الببتيدات في الجسيمات النانوية TMC ، قام الفريق بإعداد البروتينات/الببتيدات مع TMC أو TPP استنادًا إلى قيمة نقطة الكهروضوئية (PI) للبروتين أو الببتيد ، ثم تحميل المحلول في خزان المفاعل. إذا كانت قيمة PI للمستضد أعلى من الرقم الهيدروجيني 7 (درجة الحموضة في محلول التفاعل) ، فيجب أن يتم إعداد المستضد مع TMC ؛ خلاف ذلك ، قمنا بتثبيته مع حل TPP للسماح بالتعلق بين الببتيد/البروتين والسلائف. من الطرق التقليدية إلى تخليق ميكروفلويديك ، وجدنا أن أحجام DLS الخاصة بـ TMC-ANTIGEN-TPP NPs تختلف. تم إذابة TMC في ماء DI الفائق بتركيز 2 ملغ/مل. تمت إضافة محلول بروتين سبايك أو الببتيد (المستضد) في حجم 50 ميكرولتر بتركيز 40 ملغ/مل إلى محلول TMC ؛ كان تركيز المستضد 0.3 ملغ/مل ، وكانت نسبة TMC إلى المستضد 5: 1. بعد الاختلاط ، تم وضع محلول TMC/Astigen في أنبوب الصقر 15 مل ، والذي يمكن إدراجه في خط التوصيل Bit 2 ليكون بمثابة محلول سلائف 1 في نظام ميكروفلويديك. تم وضع محلول TPP في خط اتصال الموضع 1 كحل للسلائف 2. كان معدل تدفق TMC 5 مل/دقيقة ، وكان معدل تدفق TPP 1 مل/دقيقة ، وكان معدل التدفق الكلي 6 مل/دقيقة. تم استهلاك 1 مل من محلول TMC و 0.2 مل من محلول TPP لكل رد فعل. كانت نسبة TMC إلى TPP 5: 1 ، وكان المبلغ الإجمالي لمحلول TMC- spike -TPP الذي تم الحصول عليه حوالي 1.2 مل وكان وقت التفاعل 0.2 دقيقة (12 ثانية). كانت نسب الكتلة النهائية لـ TMC: TPP: Spike أو TMC: TPP: الببتيد: مكونات الارتفاع في تركيبات الطبقة أحادية الطبقة أو طبقة ثنائية 5: 1: 1 أو 5: 1: 0.5: 1 ، على التوالي. علاوة على ذلك ، تم تخفيض الانحراف المعياري لـ TMC - المستضد - TPP (LBL -COV19) أيضًا من 163 نانومتر إلى 32 نانومتر ، وتكون تلك الموجودة في الجسيمات النانوية TMC من 63 نانومتر إلى 19 نانومتر هي طريقة إنتاج هذا الإنتاج في المستقبل. في نتائج SEM (الشكل 2 ب) ، لاحظنا أن الجسيمات النانوية لصياغة LBL-COV19 كانت قطرها 94.6 ± 27.7 نانومتر وتم إنشاؤها من 60 جسيمات نانوية.
الشكل 2. مسح صور المجهر الإلكتروني للجسيمات النانوية TMC (A) و LBL-COV-1 الجسيمات النانوية (B). الصور التي تم إدراجها في الزاوية اليمنى السفلية هي صور تكبير عالية للجسيمات النانوية TMC وجسيمات النانو النانوية LBL-COV-1.
من خلال الدراسة المنهجية في هذه المقالة ، طور الفريق طريقة لتجميع الجسيمات النانوية TMC وتركيبات لقاح LBL استنادًا إلى نظام توليف الميكروفلويديك النانوي TM. تم التغلب على الاختناقات الشائعة في الطرق التقليدية عن طريق تصنيع تركيبات الجسيمات النانوية داخل القنوات الدقيقة لجهاز ميكروفلويديك يستخدم التدفق المستمر للحصول على المنتج النهائي. كما تم تحقيق زيادة سريعة في العائد إلى 1 لتر باستخدام نموذج آخر للجهاز (Nanogenerator Max.) تقلل هذه الطريقة من وقت التفاعل مع توفير تحكم أفضل في تكوين NP النهائي ، وتضييق توزيع حجم الجسيمات ، وتحسين استنساخ التوليف ، الذي لديه إمكانية إنتاج لقاح كبير.
تم نشر نظام Nanogenerator TM Flex أكثر من 80 مقالة واستشهد بنحو 1000 مرة من قبل العديد من جامعات الأبحاث الشهيرة في جميع أنحاء العالم. من بين العملاء التمثيليين جامعة تسينغهوا ، جامعة شنغهاي جياو تونغ ، جامعة شنغهاي للعلوم والتكنولوجيا ، معهد شنتشن المتقدم للبحوث في جامعة هونغ كونغ ، جامعة سوتشو ، جامعة هارفارد ، جامعة ييل ، جامعة ستانفورد ، جامعة كاليفورنيا ، وهناك أخرى. المختبر الوطني ، جامعة نانيانغ للتكنولوجيا ، جامعة منديليف ، جامعة ساليرنو ، إيطاليا ، إلخ.
الأصل: https: //doi.org/10.3390/vaccines12030339
