توليف الجسيمات النانوية الدهنية عن طريق التدفق المضطرب في الخلاطات النفاثة المحصورة

يركز بحثنا على فهم تكوين الجسيمات النانوية من خلال الخلط المضطرب لتيارات المذيبات ومضادات المذيبات في الأشكال الهندسية المحصورة. يتيح الخلط المضطرب المحصور إنتاجا قابلا للتكرار للجسيمات النانوية الدهنية في ظل ظروف التدفق المستمر ، بدءا من النطاق المختبري بمئات الميكرولترات إلى النطاق الصناعي بعشرات اللترات في الدقيقة. عادة ما يتم تحضير الجسيمات النانوية الدهنية باستخدام أجهزة الموائع الدقيقة أو عن طريق خلط الماصة.

تخلط أجهزة الموائع الدقيقة هذه مذيب الإيثانول وتيارات المذيبات المائية في هذه القنوات الشبيهة بالشعيرات الدموية. ومع ذلك ، فإن هذه القنوات الصغيرة ومعدلات التدفق المنخفضة تنتج عددا منخفضا من رينولدز ، مما يؤدي إلى خلط رقائقي. وينتج خلط الماصات LNPs عن طريق حقن تيار المذيب مباشرة في حمام مضاد للمذيبات.

الطرق الحالية لصنع الجسيمات النانوية الدهنية لها قابلية ضعيفة للتوسع والتكاثر. على سبيل المثال ، خلط الماصة متغير بطبيعته بسبب الخلط اليدوي غير المحصور. بينما تعالج أجهزة الموائع الدقيقة بعض هذه المشكلات ، فإنها تعمل بمعدلات تدفق منخفضة للغاية.

وهي كريهة بسبب ترسب الحمض النووي الريبي الدهني على جدران القناة. تسلط هذه القضايا الضوء على الحاجة إلى وجود تقنيات قابلة للتكرار ذات إنتاجية عالية في المختبر إلى المقاييس السريرية. يوضح هذا البروتوكول إنتاجا قابلا للتكرار وقابل للتطوير للجسيمات النانوية الدهنية من خلال الخلط المضطرب عبر أحجام دفعات مختلفة.

يمكن للباحثين إجراء فحص أو تحسين تركيبة LNP بثقة على نطاقات صغيرة قبل إنتاج دفعات أكبر من المواد للتجارب الممتدة. يضمن الخلط المضطرب جسيمات نانوية متسقة بغض النظر عن حجم الدفعة. تقتصر الخلاطات المضطربة على الهندسة معالجة القضايا الرئيسية مع تقنيات إنتاج الجسيمات النانوية الدهنية الحالية.

ينتج عن استخدام الظروف المضطربة خلط أسرع على نطاق جزيئي ، مما يتيح دمج قليل النيوكليوتيدات ذات الأحجام المختلفة في قلب LNP. يزيل خلاط CIJ أيضا القاذورات الناتجة عن ترسب الدهون على جدران الخلاط. التدفقات المضطربة في نفس رقم رينولدز ، لها دوامات مقياس كولموغوروف المضطربة المتشابهة ذاتيا للخلط المتسق.