NanoAssemblr 基于微流體的**和核酸遞送脂質(zhì)納米顆粒制備生產(chǎn)系統(tǒng)
The NanoAssemblr Platform: Microfluidics-Based Manufacture of Lipid Nanoparticles for Drug and Nucleic Acid Delivery
該NanoAssemblr 連續(xù)流規(guī)?；a(chǎn)系統(tǒng)采用并聯(lián)微流體混合器在不改變生產(chǎn)條件下迅速擴(kuò)大納米粒子的產(chǎn)量
系統(tǒng)配套試劑盒SUB9KITS:
SUB9KITS允許醫(yī)學(xué)研究人員利用納米**更迅速地鑒別基因引起的**，包括癌癥，神經(jīng)變性**，代謝性**等等。SUB9KITS把**的RNAi**輸送技術(shù)送到實(shí)驗(yàn)室。這意味著，SUB9KITS將允許科學(xué)家和研究人員建立更好的、更快的納米醫(yī)藥實(shí)驗(yàn)。SUB9KITS為醫(yī)學(xué)研究人員帶來臨床應(yīng)用納米技術(shù)，讓他們能夠更迅速地了解**基因. SUB9KITS使用遞送RNA導(dǎo)入細(xì)胞中調(diào)節(jié)基因功能—*具挑戰(zhàn)性的，*重要的****模式。SUB9KITS能使用戶更快的速度和更高保真度地理解人類**的基因。
系統(tǒng)介紹
NanoAssemblr平臺(tái)是一個(gè)可擴(kuò)展的基于微流體技術(shù)的**遞送納米粒子開發(fā)和制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)使納米粒子給藥系統(tǒng)的開發(fā)變得簡單，快速，在以前是很難或根本不可能的。
NanoAssemblr是納米醫(yī)學(xué)微?？焖俪尚秃鸵?guī)?；a(chǎn)制造系統(tǒng), 該NanoAssemblr 平臺(tái)利用微流控芯片進(jìn)行快速和智能控制納米醫(yī)學(xué)制造,允許**開發(fā)人員能夠更快速地開發(fā)**的納米醫(yī)藥，以更有效地**這些**。使用**的**開發(fā)中，NanoAssemblrTM平臺(tái)正在加速的納米顆?；?*遞送RNA，小分子，和蛋白質(zhì)**的開發(fā)。
NanoAssemblr是納米微粒開發(fā)生產(chǎn)領(lǐng)域的**性**技術(shù)，其設(shè)計(jì)宗旨在于幫助用戶加速開發(fā)個(gè)性化納米**。它獨(dú)有的**技術(shù)可實(shí)現(xiàn)納米微粒可控、自下而上的分子自體組裝，該NanoAssemblr**技術(shù)通過定制設(shè)計(jì)微流體混合芯片，使納米顆粒能夠控制，自下而上(分子自組裝,分子間的作用形成的模板制備納米材料)，在納升水平以毫秒混合納米顆粒組分。小規(guī)模快速混合可以精致地、可重復(fù)地控制顆粒的形成和微粒分散性。此外，NanoAssemblr技術(shù)通過 類似于晶體管的集成片上排列的微流體反應(yīng)器的并行處理，可以規(guī)?；圃旒{米微粒。
NanoAssemblr平臺(tái)解決了現(xiàn)有納米微粒研制存在的相關(guān)重大問題，例如對(duì)反應(yīng)條件敏感、可重復(fù)性差、勞動(dòng)密集型、規(guī)?；щy和需要豐富的專業(yè)技能。
備注：自下而上，是從分子層面的自組織，利用分子自身的性質(zhì)。如超分子自組織成有序構(gòu)，一般是化學(xué)方法
自下而上是分子自組裝,分子間的作用形成的模板制備納米材料
該NanoAssemblr微流體裝置可以**控制納米粒子自組裝所需要的化學(xué)和物理環(huán)境。
納米粒子在混合時(shí)間尺度上通常比自組裝更快的生產(chǎn)。這消除了工藝可變性，并可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)募{米工程。
背景
脂質(zhì)納米微粒作為基因**載體，用于全身**遞送，目前已進(jìn)行大量深入的研究。其中，脂質(zhì)納米微粒(Lipid-based Nanoparticles,NP)**載體，在進(jìn)行基因**遞送時(shí)，為克服體內(nèi)各種生理屏障，粒徑需在100nm以下，這類NP的配方和組裝*為重要。NP所遞送的核酸主要包括DNA,siRNA，反義寡核苷酸。影響NP粒徑的主要因素包括脂質(zhì)的構(gòu)成、脂質(zhì)與核酸的比例，以及制備方法。迄今，**有效的載體的研發(fā)一直是限制基因**投放臨床的瓶頸，NanoAssemblr微流控納米醫(yī)學(xué)微粒制造系統(tǒng)解決這類難題。
3.納米微粒**開發(fā)流程：
4.系統(tǒng)功能亮點(diǎn)
4.1該系統(tǒng)的微流芯片技術(shù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)的工藝控制,工藝可重復(fù)性好,可無縫實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)
4.2分子的自組裝
4.2.1控制：層流 (Laminar flow & time-invariant mixing)
4.2.2納升反應(yīng)體積(<20nL)
4.2.3快速混合：Time Mix < Time Precipitation
4.2.4低能量輸入 (Low energy input )
4.2.5易于擴(kuò)展升級(jí)
4.1當(dāng)前納米微粒研制技術(shù)限制了**發(fā)展,比如：流程過程控制差,生物制劑（核酸，蛋白質(zhì)，多肽）應(yīng)用受限，NanoAssemblr解決了這類難題。
4.2 NanoAssemblr：微流體可實(shí)現(xiàn)更智能化的納米微粒
4.2.1可實(shí)現(xiàn)快速納米微粒成型
4.2.2 可消除工藝過程差異性,工藝重現(xiàn)性良好
4.2.3 可單變量穩(wěn)健操作
4.2.4自動(dòng)化、可消除人工操作員差異性
4.2.5實(shí)現(xiàn)無縫規(guī)模生產(chǎn)
? NanoAssemblr 并行微流控技術(shù)，可以無縫實(shí)現(xiàn)納米微粒量化生產(chǎn)
4.2.6 NanoAssemblr流體盒可對(duì)納米微粒自體組裝中化學(xué)和物理環(huán)境進(jìn)行精細(xì)控制。納米微粒研制所需的混合時(shí)間尺度通?？煊谧越M裝。這就消除了過程差異性和實(shí)現(xiàn)合理的納米微粒工程。
·層流 & 時(shí)間不變混合
·快速混合(< 3 ms)
·納升反應(yīng)體積(<20nL)
·低能量輸入
4.2.7納米微粒研制方法*快速、*簡便
4.2.8快速配方開發(fā)
NanoAssemblrTM技術(shù)特點(diǎn)：
1.納米微粒生產(chǎn)的**
2.新型納米粒子組合
微流體盒可以實(shí)現(xiàn)“粒徑大小可控的納米微粒(IsNP)”的研制，可*小的，能量上有利的可基于分子組分的納米結(jié)構(gòu)。NanoAssemblrTM平臺(tái)可輕松地研制直徑小于30納米的siRNA-LNPs，脂質(zhì)體和水包油納米乳劑。
微粒大小是納米微粒生物學(xué)行為的主要決定因素，納米微粒大小決定生物分布和組織穿透力。而且，粒徑大小可控的納米微粒可以實(shí)現(xiàn)其他給藥途徑如皮下注射。圖例顯示*限尺寸納米微粒脂質(zhì)體相關(guān)尺寸與當(dāng)前市面上脂質(zhì)體**(Doxil)對(duì)比效果。
3.輕松易控研制siRNA-LNP
脂質(zhì)納米粒（LNP）是全身性遞送的siRNA臨床上***的系統(tǒng)。該NanoAssemblr ? 消除了工藝變異，以便合理制定優(yōu)化的新穎的siRNA-LNP的開發(fā)。例如，在納米粒子組合物中的單變數(shù)可以**縱。在所示的例子中，限定直徑的siRNA脂質(zhì)納米粒通過調(diào)節(jié)PEG-脂質(zhì)含量進(jìn)行設(shè)計(jì)。
PEG-lipid (聚乙化二醇化脂質(zhì)）含量 (摩爾%)
4. 脂質(zhì)體和乳液生產(chǎn)
該NanoAssemblr平臺(tái)可用于生產(chǎn)脂質(zhì)體和油包水（O / W）納米乳液。 LSNP<30納米可通過NanoAssemblrTM臺(tái)式儀器可以很容易實(shí)現(xiàn)。不斷變化脂質(zhì)體或納米乳液成分和/或各成分的相對(duì)比例可以允許限定顆粒尺寸的LSNP中的用途。
快速篩選**工藝參數(shù):
應(yīng)用文獻(xiàn)
Publications
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Docetaxel-carboxymethylcellulose nanoparticles display enhanced anti-tumor activity in murine models of castration-resistant prostate cancer. Hoang B, et al. (2014). International Journal of Pharmaceutics, Aug 25;471(1-2):224-33. dii:10.1016/j.ijpharm.2014.05.021
High-throughput manufacturing of size-tuned liposomes by a new microfluidics method using enhanced statistical tools for characterization. Kastner E, et al. (2014) International Journal of Pharmaceutics. doi: 10.1016/j.ijpharm.2014.10.030
The emergence of the nano-biotechnology industry. Maine E, et al. (2014). Nature Nanotechnology, 9 2-5, Jan. dii:10.1038/nnano.2013.288
Lipid nanoparticle delivery of siRNA to silence neuronal gene expression in the brain. Rungta RL, et al. (2013). Molecular Therapy Nucleic Acids, Dec 3;2:e136. doi: 10.1038/mtna.2013.65
Improved size-tuneable preparation of polymeric nanoparticles by microfluidic nano precipitation. Bally F, et al. (2012) Polymer, Oct, 53(22), 5045-5051.
Microfluidic synthesis of highly potent limit-size lipid nanoparticles for in vivo delivery of siRNA. Belliveau , N. M. et al. (2012)Molecular Therapy Nucleic Acids, 1(May), e37. doi:10.1038/mtna.2012.28
Lipid nanoparticles containing siRNA synthesized by microfluidic mixing exhibit an electron-dense nanostructured core. Leung, A. K. K., et al. (2012). The Journal of Physical Chemistry. C, Nanomaterials and Interfaces, 116(34), 18440–18450. doi:10.1021/jp303267y
Bottom-up design and synthesis of limit size lipid nanoparticle systems with aqueous and triglyceride cores using millisecond microfluidic mixing. Zhigaltsev, I. I. V, et al. (2012). Langmuir, 28(7), 3633–40. doi:10.1021/la204833h
Presentations & Posters
The NanoAssemblr? Platform: microfluidics-based manufacture of nanomedicines. Gesine Heuck. Liposome Research Days. Aug 4-7, 2014, Copenhagen, Denmark.
The NanoAssemblr? Platform: microfluidics-based manufacture of siRNA nanoparticles. Walsh, C. et al. Controlled Release Society 2013 Annual Meeting. July 23, 2013.
The NanoAssemblr? Platform: microfluidics-based manufacture of nanoparticles for drug delivery. Walsh, C. et al. Controlled Release Society 2013 Annual Meeting. July 23, 2013.