Teknik pengendapan elektrospray yang lebih baik dapat menghasilkan vaksinasi bebas suntikan – Dunia Fisika

Teknik penyemprotan listrik yang baru dan sangat akurat dapat digunakan untuk membuat lapisan biomaterial dan senyawa bioaktif untuk aplikasi medis seperti vaksinasi. Teknik ini, yang dikembangkan oleh para peneliti di Universitas Rutgers di AS, lebih baik dalam menargetkan wilayah yang disemprotkan dibandingkan metode yang ada dan memberikan peningkatan kontrol terhadap pelepasan listrik dari partikel bermuatan yang diendapkan. Hasilnya adalah lebih banyak semprotan yang menutupi area yang diinginkan.

Deposisi elektrospray melibatkan penerapan tegangan tinggi pada cairan yang mengalir untuk mengubahnya menjadi kabut partikel halus dengan permukaan bermuatan. Saat partikel bermuatan ini bergerak menuju area target, mereka menguap dan mengendapkan endapan padat.

Meskipun teknik ini efisien dalam melapisi objek berukuran besar seperti bodi mobil, teknik ini kurang efisien untuk target yang lebih kecil. Hal ini karena muatan menumpuk di sekitar target dan secara efektif menyaringnya dari “pandangan” semprotan. Tanpa sasaran, semprotan tersebut akan menjadi tidak stabil menjadi kabut yang lebih besar dan tidak terarah, jelasnya Jonatan Penyanyi, Sebuah insinyur material di Rutgers dan pemimpin studi tentang teknik baru.

Tetesan “melihat” targetnya

Dalam penelitian tersebut, yang dirinci dalam Alam Komunikasi, Singer dan rekannya menjaga agar tetesan tetap diarahkan pada sasaran dengan menempatkan penyangga besar yang membumi di bawahnya yang diisolasi dari tetesan semprotan dengan lapisan isolasi. “Tujuan dari dukungan ini adalah untuk menstabilkan medan listrik dan memastikan bahwa setiap tetesan yang mendekati target ‘melihatnya’,” jelas Singer.

Tim mendemonstrasikan teknik ini dengan beberapa bahan, termasuk polimer biokompatibel, protein, dan molekul bioaktif, serta pada target susunan jarum datar dan mikro, yang merupakan permukaan kompleks. Bioaktif ini mungkin mahal, namun kegunaan klinisnya berarti semakin banyak digunakan untuk melapisi perangkat medis seperti stent, defibrillator, dan alat pacu jantung yang ditanam di dalam tubuh. Baru-baru ini, mereka juga muncul dalam produk seperti patch yang memberikan obat dan vaksin melalui kulit. Apa pun kasusnya, kemampuan menyimpannya dengan lebih efisien berarti membuang lebih sedikit material berharga tersebut.

“Metode yang ada saat ini hanya mencapai efisiensi sekitar 40%,” Singer mencatat, “tetapi dengan menggabungkan strategi yang berbeda untuk memanipulasi 'lanskap muatan' dari partikel yang diendapkan, kita dapat menghasilkan lapisan yang mengandung hampir 100% bahan yang disemprotkan pada permukaan yang diukur. 3mm². "

Efisiensi tinggi dalam berbagai bahan

Selain lebih efisien, teknik baru ini lebih fleksibel dibandingkan metode yang sudah ada, yang seringkali memerlukan banyak optimalisasi formulasi material untuk mendapatkan viskositas dan tegangan permukaan yang tepat untuk film tertentu. “Salah satu hal yang kami tunjukkan dalam pekerjaan kami adalah bahwa kami dapat mencapai efisiensi tinggi untuk melapisi berbagai macam bahan, termasuk obat-obatan bermolekul kecil, vaksin, dan polimer,” kata Singer. “Ini berarti kita dapat menggunakan formulasi yang lebih luas dan memfokuskan pengembangan formulasi tersebut pada apa pun fungsinya.”

Dalam kasus vaksin, misalnya, hal ini mungkin berarti berfokus pada formulasi yang lebih baik dalam memasukkan obat ke dalam sel target, katanya. Dunia Fisika.

Hingga saat ini, penelitian tim berfokus pada rangkaian jarum mikro pelapis kering dengan vaksin DNA, bekerja sama dengan sponsor mereka GeneOne Life Science Inc., yang memproduksi obat dan vaksin bermolekul kecil. “Susunan jarum mikro lebih mudah diberikan dan tidak menimbulkan rasa sakit dibandingkan suntikan biasa, dan obat berlapis kering umumnya lebih stabil,” jelas Singer. “Ini berarti mereka dapat diangkut ke populasi terpencil atau kurang terlayani. Fakta bahwa pelapis dapat disimpan pada permukaan yang kompleks juga memungkinkan penerapan lainnya, seperti implan yang lebih permanen seperti stent vaskular yang diberi obat untuk mencegah pembekuan.”

Microneedle patch menggabungkan plasma dingin dan imunoterapi untuk mengobati melanoma

Lebih jauh lagi, kemampuan menargetkan susunan elektroda berpola juga akan memungkinkan penerapan mikroelektronika dalam apa yang disebut diagnostik “lab-on-chip”, tambahnya.

Langkah selanjutnya dari teknologi ini adalah menunjukkan keefektifannya pada percobaan pada hewan dan pada akhirnya pada manusia. “Kami juga melanjutkan penelitian untuk menerjemahkan perangkat keras yang kami perlukan untuk mentransfer proses dari laboratorium ke produk yang lebih komersial,” kata Singer, seraya menambahkan bahwa kolaborasi universitas-industri sangat penting untuk mempercepat pekerjaan mereka sebelumnya ke dalam uji klinis.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/improved-electrospray-deposition-technique-could-bring-jab-free-vaccinations/