A továbbfejlesztett elektrospray-leválasztási technika szúrásmentes oltást hozhat – Fizika világa

Egy új és rendkívül pontos elektrospray technika alkalmazható bioanyagokból és bioaktív vegyületekből álló bevonatok létrehozására orvosi alkalmazásokhoz, például vakcinázáshoz. Az egyesült államokbeli Rutgers Egyetem kutatói által kifejlesztett technika jobb a permetezési terület megcélzására, mint a jelenlegi módszerek, és jobban szabályozza a lerakódó töltött részecskék elektromos kisülését. Az eredmény az, hogy a permet több része fedi be a kívánt területet.

Az elektropermetezés során nagy feszültséget kapcsolnak az áramló folyadékra, hogy azt feltöltött felületű, finom részecskékből álló köddé alakítsák. Ahogy ezek a töltött részecskék a célterület felé haladnak, elpárolognak és szilárd csapadékot raknak le.

Míg a technika hatékonyan alkalmas nagyméretű tárgyak, például autókarosszériák bevonására, kisebb célpontok esetében sokkal kevésbé. Ennek az az oka, hogy a töltés felhalmozódik a célpont körül, és hatékonyan kiszűri azt a permet „nézetéből”. Cél nélkül a permet nagyobb, kevésbé irányított köddé destabilizálódik, magyarázza Jonathan SingerEgy anyagmérnök a Rutgersnél és az új technikával foglalkozó tanulmány vezetője.

A cseppek „látják” a célt

A tanulmányban, amelyet részletesen a Nature Communications, Singer és munkatársai úgy tartották a cseppeket a cél felé, hogy egy nagy, földelt alátámasztást helyeztek el alá, amelyet szigetelőbevonatok szigetelnek el a permetcseppektől. „Ennek a támogatásnak az a célja, hogy stabilizálja az elektromos mezőt, és biztosítsa, hogy a célpontot megközelítő cseppek „lássák” azt” – magyarázza Singer.

A csapat ezt a technikát számos anyaggal, köztük biokompatibilis polimerekkel, fehérjékkel és bioaktív molekulákkal, valamint lapos és mikrotűs tömbcélpontokon mutatta be, amelyek összetett felületek. Ezek a bioaktív anyagok költségesek lehetnek, de klinikai hasznosságuk azt jelenti, hogy egyre gyakrabban alkalmazzák őket a testbe beültetett orvosi eszközök, például sztentek, defibrillátorok és pacemakerek bevonására. Újabban olyan termékekben is megjelentek, mint például tapaszok, amelyek a bőrön keresztül juttatják be a gyógyszereket és a vakcinákat. Mindkét esetben a hatékonyabb lerakás azt jelenti, hogy kevesebb értékes anyagot pazarolnak el.

„A jelenlegi módszerek csak körülbelül 40%-os hatékonyságot érnek el” – jegyzi meg Singer, „de a lerakott részecskék „töltési környezetének” manipulálására szolgáló különböző stratégiák beépítésével olyan bevonatokat állíthatunk elő, amelyek a permetezett anyag majdnem 100%-át tartalmazzák a mérési felületen. 3 mm². "

Magas hatékonyság az anyagok széles skálájában

Amellett, hogy hatékonyabb, az új technika rugalmasabb is, mint a meglévő eljárások, amelyek gyakran sok optimalizálást igényelnek az anyag összetételében, hogy egy adott filmhez megfelelő viszkozitást és felületi feszültséget kapjanak. „Az egyik dolog, amit a munkánk során megmutattunk, az az, hogy nagy hatékonyságot érhetünk el anyagok széles körének bevonásával, beleértve a kis molekulájú gyógyszereket, vakcinákat és polimereket” – mondja Singer. "Ez azt jelenti, hogy a készítmények szélesebb skáláját használhatjuk, és a készítményfejlesztést a funkcióra összpontosíthatjuk."

Például a vakcinák esetében ez azt jelentheti, hogy azokra a készítményekre kell összpontosítani, amelyek jobban képesek a gyógyszert a célsejtekbe juttatni, mondja. Fizika Világa.

Eddig a csapat kutatása a mikrotűs tömbök DNS-oltóanyagokkal való száraz bevonására irányult, együttműködve szponzorukkal, a kis molekulájú gyógyszereket és vakcinákat gyártó GeneOne Life Science Inc.-vel. "A mikrotűs tömbök könnyebben beadhatók és kevésbé fájdalmasak, mint a tipikus injekciók, és a száraz bevonatú gyógyszerek általában stabilabbak" - magyarázza Singer. „Ez azt jelenti, hogy távoli vagy rosszul ellátott populációkba szállíthatják őket. Az a tény, hogy a bevonatok összetett felületekre is felvihetők, más alkalmazásokat is lehetővé tesz, például tartósabb implantátumokat, például vaszkuláris stenteket, amelyeket gyógyszerekkel kezelnek a vérrögképződés megakadályozására.

A mikrotűs tapasz a hidegplazmát és az immunterápiát kombinálja a melanoma kezelésére

A sorban a mintázott elektródasorok célba vétele a mikroelektronikai alkalmazásokat is lehetővé teszi az úgynevezett „lab-on-chip” diagnosztikában – teszi hozzá.

Ennek a technológiának a következő lépései az, hogy állatkísérletekben és végső soron embereken is bebizonyítsák hatékonyságát. „Folytatjuk a kutatást azon hardverek átültetésére is, amelyekre szükségünk van ahhoz, hogy a folyamatot a laboratóriumi munkapadról egy kommerszebb termékké tegyük át” – mondja Singer, hozzátéve, hogy az egyetemek és az ipar együttműködése kulcsfontosságú volt ahhoz, hogy korábbi munkájukat klinikai vizsgálatokká tegyék.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/improved-electrospray-deposition-technique-could-bring-jab-free-vaccinations/