Tehnica îmbunătățită de depunere cu electrospray ar putea aduce vaccinări fără jab – Physics World

O tehnică nouă și foarte precisă de electrospray ar putea fi utilizată pentru a crea acoperiri de biomateriale și compuși bioactivi pentru aplicații medicale, cum ar fi vaccinările. Tehnica, care a fost dezvoltată de cercetătorii de la Universitatea Rutgers din SUA, este mai bună pentru a viza regiunea care este pulverizată decât metodele existente și oferă un control sporit asupra descărcării electrice a particulelor încărcate care sunt depuse. Rezultatul este că mai mult spray ajunge să acopere zona de interes.

Depunerea prin electrospray implică aplicarea unei tensiuni înalte unui lichid care curge pentru a-l transforma într-o ceață de particule fine cu suprafețe încărcate. Pe măsură ce aceste particule încărcate se deplasează spre zona țintă, ele se evaporă și depun un precipitat solid.

În timp ce tehnica este eficientă la acoperirea obiectelor masive, cum ar fi caroserii mașinilor, este mult mai puțin așa pentru ținte mai mici. Acest lucru se datorează faptului că încărcarea se acumulează în jurul țintei și o ecranează eficient din „vizualizarea” spray-ului. Fără o țintă, spray-ul se destabilizează într-o ceață mai mare, mai puțin direcționată, explică Jonathan Singer, A inginer de materiale la Rutgers şi conducătorul unui studiu asupra noii tehnici.

Picăturile „văd” ținta

În studiu, care este detaliat în Natura Comunicaţii, Singer și colegii au păstrat picăturile îndreptate către țintă prin plasarea unui suport mare, împământat sub acesta, care este izolat de picăturile de pulverizare prin acoperiri izolatoare. „Scopul acestui suport este de a stabiliza câmpul electric și de a se asigura că orice picături care se apropie de țintă o „văd”,” explică Singer.

Echipa a demonstrat această tehnică cu mai multe materiale, inclusiv polimeri biocompatibili, proteine ​​și molecule bioactive, și pe ținte atât plate, cât și cu microneedle, care sunt suprafețe complexe. Acești bioactivi pot fi costisitoare, dar utilitatea lor clinică înseamnă că sunt din ce în ce mai folosiți pentru a acoperi dispozitivele medicale, cum ar fi stenturile, defibrilatoarele și stimulatoarele cardiace care sunt implantate în organism. Mai recent, au apărut și în produse precum plasturii care livrează medicamente și vaccinuri prin piele. În ambele cazuri, a le putea depune mai eficient înseamnă a risipi mai puțin materialul prețios.

„Metodele actuale realizează doar aproximativ 40% eficiență”, notează Singer, „dar prin încorporarea diferitelor strategii pentru a manipula „peisajul de încărcare” al particulelor care sunt depuse, putem produce acoperiri care conțin aproape 100% din materialul pulverizat pe o suprafață de măsurare. 3 mm². "

Eficiență ridicată într-o gamă largă de materiale

Pe lângă faptul că este mai eficientă, noua tehnică este mai flexibilă decât metodele existente, care necesită adesea multă optimizare a formulării materialului pentru a obține vâscozitatea și tensiunea superficială potrivite pentru un anumit film. „Unul dintre lucrurile pe care le-am arătat în munca noastră este că putem obține eficiențe ridicate pentru acoperirea unei game largi de materiale, inclusiv medicamente cu molecule mici, vaccinuri și polimeri”, spune Singer. „Acest lucru înseamnă că putem folosi o gamă mai largă de formulări și putem concentra dezvoltarea formulării pe oricare ar fi această funcție.”

În cazul vaccinurilor, de exemplu, acest lucru ar putea însemna concentrarea pe formulări care sunt mai bune pentru a introduce medicamentul în celulele țintă, spune el. Lumea fizicii.

Până acum, cercetarea echipei s-a concentrat pe acoperirea uscată a matrițelor de microace cu vaccinuri ADN, în colaborare cu sponsorul lor GeneOne Life Science Inc., care produce medicamente și vaccinuri cu molecule mici. „Matricele de microneedle sunt mai ușor de administrat și mai puțin dureroase decât injecțiile obișnuite, iar medicamentele uscate sunt în general mai stabile”, explică Singer. „Acest lucru înseamnă că ar putea fi transportați către populații îndepărtate sau deservite. Faptul că acoperirile pot fi depuse pe suprafețe complexe ar trebui să permită și alte aplicații, cum ar fi implanturi mai permanente, cum ar fi stenturile vasculare, care sunt tratate cu medicamente pentru a preveni coagularea.”

Plasturele cu microneedle combină plasma rece și imunoterapia pentru a trata melanomul

Mai departe, posibilitatea de a viza matricele de electrozi modelate va permite, de asemenea, aplicații în microelectronică în așa-numita diagnosticare „laborator pe cip”, adaugă el.

Următorii pași pentru această tehnologie sunt să-și demonstreze eficacitatea în experimente pe animale și în cele din urmă la oameni. „De asemenea, continuăm cercetările pentru a traduce hardware-ul de care avem nevoie pentru a transfera procesul de la banca de laborator într-un produs mai comercial”, spune Singer, adăugând că colaborarea dintre universități și industrie a fost crucială pentru accelerarea activității lor anterioare în studiile clinice.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/improved-electrospray-deposition-technique-could-bring-jab-free-vaccinations/