Ph.D. kandidat Jaleesa Bresseleers, vid TU/e ​​institutionen för biomedicinsk teknik, undersökte en robust och skalbar tillverkningsprocess för nanobärare och deras byggstenar. Med dessa insikter, vägen till allmänt tillgängliga kliniska tillämpningar för nanobärare har blivit mycket kortare.

Det är vanligt att läsa om fantastiska nya läkemedel och terapier i tidningarna, bara för att få dem att försvinna från platsen, att aldrig höra talas om igen. Detsamma händer vanligtvis för nya terapeutiska nanopartikelformuleringar, vanligtvis nanobärare som kan föreställas som små ballonger med en drog inuti. En anledning till detta är att under uppskalning mot industritillämpningar, det har visat sig att dessa formuleringar inte kan produceras på ett reproducerbart och kostnadseffektivt sätt i stor skala, eller till och med överhuvudtaget. Eftersom nanobärare är byggda av flera små byggstenar, Jaleesa Bresseleers studerade hur dessa byggstenar och deras formulering och bearbetningsparametrar korrelerar med de resulterande nanobäraregenskaperna.

Att förstå processen ger kontroll över resultaten

Bresseleers och medarbetare fann att genom att justera byggstenarna något, de kan direkt påverka storleken på de resulterande nanobärarna. Enkla bearbetningsparametrar som koncentration, lösningsmedelsanvändning och blandningshastigheter hade också en inverkan på den resulterande storleken på nanopartiklarna. Dessa resultat gav henne förmågan att exakt anpassa nanopartiklar till specifika storlekar.

Sedan, hon undersökte bearbetningsparametrarna mer i detalj med hjälp av mikrofluidik. Denna teknik tillhandahöll ännu mer exakt reglering av blandningshastigheter genom att kontrollera små fluidvolymer. Bresseleers använde det för att få ännu bättre kontroll över de resulterande nanopartikelstorlekarna, och kunde producera nanopartiklar med olika morfologier.

Klar för produktion i stor skala

Med denna kunskap, Bresseleers utvecklade en effektiv, skalbar och mycket kontrollerad tillverkningsprocess. För att säkerställa produktkvalitet och konsistens, kvalitetskraven från European Medicines Agency (EMA) och USA:s livsmedels- och läkemedelsadministration (FDA) togs ständigt i beaktande. I slutet, hon utvecklade en kontinuerlig flödesprocess för storskalig produktion av läkemedelsladdade nanopartiklar som lätt kan översättas till produktion i klinisk skala.

Denna forskning är ett viktigt steg för att ta nanopartikelformuleringar mot en klinisk produkt. Det understryker hur som ett allmänt tillvägagångssätt, det är viktigt att kritiskt bedöma formuleringen och bearbetningsparametrarna i ett tidigt skede av nanopartikeldesign. Så småningom, detta kommer att resultera i skapandet av nanopartiklar med effekt som sträcker sig bortom den konceptuella fasen.