Синтез липидных наночастиц турбулентным потоком в струйных смесителях с ограниченным соударением

Липидные наночастицы (ЛЧП) продемонстрировали свой огромный потенциал в качестве терапевтических средств доставки, о чем свидетельствует одобрение и глобальное использование двух вакцин на основе матричной РНК (мРНК) COVID-19. В небольших масштабах LNP часто изготавливаются с использованием микрофлюидики; Однако ограничения этих устройств исключают их использование в больших масштабах. Вакцины против COVID-19 производятся в больших количествах с использованием турбулентных смесителей с ограниченной ударной струей (CIJ). Технология CIJ позволяет производить продукцию в лабораторных масштабах с уверенностью в том, что она может быть масштабирована до производственных объемов. Ключевые концепции смешивания CIJ заключаются в том, что длина и временная шкала смешивания определяются интенсивностью турбулентности в полости смешивания, а образование наночастиц происходит вдали от стенок, что устраняет проблему осаждения на поверхностях и загрязнения. В данной работе демонстрируется процесс изготовления LNP с использованием технологии струйного смесителя с ограниченным соответствием и двух геометрий: двухструйного CIJ и четырехструйного многоструйного вихревого смесителя (MIVM). Обсуждаются преимущества и недостатки каждой геометрии смешивания. В этих геометриях LNP образуются путем быстрого смешивания потока органического растворителя (обычно этанола, содержащего ионизируемые липиды, со-липиды и стабилизирующие ПЭГ-липиды) с водным потоком антирастворителя (водный буфер, содержащий РНК или ДНК). Представлены рабочие параметры смесителей CIJ и MIVM для получения воспроизводимых LNP с контролируемым размером, дзета-потенциалом, стабильностью и эффективностью трансфекции. Также представлены различия между LNP, изготовленными с плохим смешиванием (пипетированием) по сравнению с смешиванием CIJ.