Configurazione microfluidica per la produzione continua di nanoparticelle multifunzionali

22 marzo 2023

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dall'Università di Leida

La sintesi di nanoparticelle multifunzionali è comunemente un’impresa complessa e ostacola la traduzione clinica di nanomedicinali efficaci. Nel loro lavoro più recente, Matthias Barz e colleghi presentano una configurazione microfluidica per la produzione continua di micelle polimeriche reticolate con nucleo caricato con farmaci (CCPM) in un unico processo controllato con precisione. Lo studio è pubblicato sulla rivista Advanced Materials.

Il progetto è stato eseguito in collaborazione con l'Istituto Max Planck per la ricerca sui polimeri, l'Università di Oslo e l'Istituto Fraunhofer per la microingegneria e i microsistemi (IMM) di Magonza. Mentre Kaloian Koynov e il suo team hanno contribuito a caratterizzare i CCPM formati nei fluidi biologici, il team dell'IMM guidato da Michael Maskos ha contribuito con la sua immensa esperienza sulla microfluidica per sviluppare questa configurazione unica che combina due micromiscelatori interdigitali a fessura e un'unità di filtrazione a flusso tangenziale.

Il sistema consente la formazione controllata di micelle nel primo miscelatore, la precisa reticolazione del nucleo nel secondo miscelatore, seguita dalla purificazione tramite filtrazione a flusso tangenziale, che rimuove i reticolanti, unimeri e trance rimanenti di solventi organici per produrre CCPM funzionali purificati. Combinato con reticolanti funzionali (contenenti profarmaci), il processo consente la produzione continua di CCPM caricati con farmaci in condizioni specificamente controllate, il che facilita sostanzialmente la sintesi delle librerie, lo scale-up, la produzione certificata e la traduzione clinica dei candidati principali.

In un primo studio, i CCPM sintetizzati contenenti Paclitaxel hanno mostrato efficienza terapeutica in un modello di melanoma B16F10 e hanno sovraperformato la formulazione approvata di Paclitaxel Abraxane, che sottolinea il potenziale terapeutico dei CCPM basati su polipept(o)idi e sistemi microfluidici.

Maggiori informazioni: Tobias A. Bauer et al, Strutture complesse rese semplici: produzione a flusso continuo di micelle polimeriche reticolate centrali per la consegna pro-farmaco di Paclitaxel, materiali avanzati (2023). DOI: 10.1002/adma.202210704

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