Expansionen av rena kemiapplikationer för virvelvätskeanordningen (VFD) – uppfunnen av Flinders Universitys professor Colin Raston – fortsätter med den framgångsrika snabba och förenklade produktionen av artificiella liposomer som kan hjälpa till att förändra medicinska läkemedelsfunktioner.
Liposomer har dykt upp som viktiga vehiklar för läkemedels- och gentillförselapplikationer, på grund av att liposomer härmar cellbeteende och möjliggör deras skydd mot kroppens immunsvar.
Nu har forskare vid Flinders University utvecklat en enkel process för att tillverka liposomer under kontinuerlig flödesbearbetning i VFD.
Sedan 2013 har professor Raston arbetat med sitt team i Raston Lab vid Flinders University för att utforska möjligheterna med VFD, som kan kontrollera kemisk reaktivitet, materialbearbetning och sondera strukturen hos självorganiserade system, vilket möjliggör snabba och förutsägbara modifieringar .
VFD har redan visat sig kunna syntetisera estrar, amider, urea, iminer, alfa-aminofosfater, beta-keto-estrar, modifierade aminosyror och lidokain, ett lokalbedövningsmedel.
Det nya tillvägagångssättet med VFD representerar ett paradigmskifte i tillverkningen av liposomer, med förmågan att kontrollera deras demontering och omorganisering utan behov av ytterligare bearbetning.
Forskningen, "Vortex fluidic-regulated phospholipid equilibria som involverar liposomer ner till sub-micellstorlekssammansättningar," har publicerats i Nanoscale Advances .
Denna artikel kommer i hälarna på ytterligare publicerad forskning om virvelvätskeanordningen som belyser de många olika områden som denna extraordinära tunnfilmsmikrofluidplattform har påverkat sedan starten.
Uppsatsen "Tunnfilmsflödesteknik för att kontrollera organiseringen av material och deras egenskaper" har publicerats i tidskriften Aggregate .
"Nanoteknik är revolutionerande och dess hype är berättigad, särskilt för att förbättra människors livskvalitet med nya konsumentprodukter genom olika material och tillverkningsmetoder", säger professor Raston.
"De distinkta tillämpliga transformationerna tyder på att VFD kan ge en mängd olika transformationer med minskad mödosam hantering."
VFD-fördelar jämfört med konventionell batchbearbetning av nanomaterial inkluderar fluidiska vågor som orsakar hög skjuvning och producerar stora ytareor för mikroblandning samt snabb massa- och värmeöverföring, vilket möjliggör reaktioner bortom diffusionskontroll.
"Att kombinera dessa förmågor möjliggör ett "grönt" och innovativt tillvägagångssätt för att förändra material för olika forsknings- och industritillämpningar genom att kontrollera småskaliga flöden och reglera molekylär och makromolekylär kemisk reaktivitet, självorganiseringsfenomen och syntesen av nya material," säger Professor Raston.
Den publicerade recensionen lyfter fram VFD:s lämplighet som ren teknologi, med en ökad effektivitet för många nya materialtransformationer som drar nytta av effektiv vortexbaserad bearbetning för att kontrollera materialstruktur-egenskapsförhållanden.
"Genom denna nya anordning strävar vi efter att omformulera hur materia skulle kunna organiseras på exakta sätt med hjälp av mekaniska inducerade vätskeflödeseffekter, i strävan mot att komma åt avancerade material, samtidigt som vi kringgår alla negativa effekter av de konstruerade partiklarna på miljön och människors hälsa, säger professor Raston.
"Detta inkluderar att följa principerna för grön kemi, ända fram till att produkten finns på marknaden - och viktigare är att det minskar användningen av giftiga material och produktionen av avfall i bearbetningen."
Mer information: Nikita Joseph et al, Vortex fluidic-regulated fosfolipid-jämvikter som involverar liposomer ner till sub-micellestorlekar, Nanoscale Advances (2024). DOI:10.1039/D3NA01080E
Clarence Chuah et al, tunnfilmsflödesteknologi för att kontrollera organiseringen av material och deras egenskaper, Aggregat (2023). DOI:10.1002/agt2.433
Tillhandahålls av Flinders University
