Betydningen av denne tilnærmingen er at den kan brukes til å administrere flere dosevaksiner i en enkelt injeksjon, potensielt redde millioner av liv, spesielt i lav- og mellominntektsland der nyfødte ikke blir immunisert på grunn av tilgangsutfordringer. Denne fabrikasjonsmetoden tillater rabiesvaccine å beholde sin opprinnelige immunitetsgivende form når den er innkapslet i mikropartikler hvis frigjøring etterligner nåværende vaksinasjonsplaner med bare en enkelt injeksjon. Rabies er en dødelig sykdom, som krever opptil fem gjentatte vaksineinjeksjoner i noen tilfeller for å forhindre død.
Å administrere hele vaksineregimet i ett besøk kan imidlertid forbedre etterlevelsen og redde liv. Denne teknikken representerer en plattformteknologi som er i stand til å levere ulike terapier eller profylaktikk for ulike sykdommer. For å begynne, behandle den 3D-printede hovedformoverflaten ved å plassere den i et vakuumkammer som inneholder et glassglass med 40 mikroliter triklorsilan på overflaten.
Start vakuumet i en time. Bland PDMS prepolymerbase og herdemiddel i et masseforhold på 9: 1 i en plastkopp. Overfør deretter løsningen til et 50 milliliter rør og sentrifuge 300 G i tre minutter ved romtemperatur.
Etter sentrifugering må du kontrollere at løsningen er klar. Når overflatebehandlingen er fullført, plasser hovedformen i en aluminiumsfolieform og hell den uherdede PDMS-en på formen, og sørg for at funksjonene er helt nedsenket. Plasser aluminiumsfoliefatet i et vakuumkammer og trekk vakuumet i en time for å fjerne eventuelle luftbobler.
Etter å ha fjernet aluminiumsfoliefatet, plasser 800 mikrometer avstandsstykker i hver ende av hovedformen og legg et rent glassglass på hovedformen, unngå bobler. Bruk bindeklips for å klemme formen over 800-mikron avstandsstykker. Herd prepolymeren i ovnen ved 120 grader Celsius i fire timer.
Når den er herdet, slipper du forsiktig bindeklipsene. Bruk et barberblad for å skille hovedformen fra den herdede PDMS-formen. For å forberede PLGA-filmen, plasser 450 milligram PLGA på et non-stick polymerark i et ringavlegg.
Deretter legger du over et andre non-stick polymerark på PLGA og bruker en 101.6-millimeter C-klemme for å komprimere stabelen mellom to aluminiumsblokker til fingertett. Plasser den C-klemte enheten i en vakuumovn. Etter 30 minutter i ovnen, stram klemmen og sett den tilbake i ytterligere 30 minutter.
Overfør deretter forsamlingen til en tørketrommel i fire timer for å avkjøles. Når den er avkjølt, løsner du klemmen, fjerner PLGA-filmen fra non-stick-polymerplatene og legger den i en merket petriskål. Oppbevar petriskålen i en tørketrommel for senere bruk.
For å generere PLGA-partikler, behandle PDMS-formoverflaten som vist tidligere. Ved hjelp av pinsett eller en skalpell, kutt 250-mikron PLGA-filmen til å være omtrent størrelsen på partikkelmatrisen og plasser den på den behandlede PDMS-formen. Legg et lysbilde i rent glassmikroskop på PLGA-filmen på toppen av PDMS-formen og fest dem sammen ved å plassere en fjærklemme over arrayet og PLGA-filmen.
Hold klemformenheten i vakuumovnen i en time, avkjøl den deretter ved romtemperatur i 15 minutter. Når det er avkjølt, påfør trykket forsiktig med et barberblad for å skille PDMS-formen fra PLGA-partikkelarrayet og lagre PLGA-partiklene i en tørker for videre bruk. For å fylle partiklene med konsentrert rabiesvaksinantigen, klargjør den piezoelektriske dispenseren og plasser lysbildet som inneholder PLGA-partiklene i dispenseringsområdet.
Legg det konsentrerte antigenet på platen, skriv deretter inn måloppsettparametrene og klikk på Kjør. Den piezoelektriske roboten vil da fylle partiklene. Når du er ferdig, bruk et stereoskop for å bekrefte at partiklene er fylt.
For å forsegle den fylte partikkelen, plasser en rustfritt stålblokk på en kokeplate og to parallelle mikroskopglass på rustfritt stålblokken. Etter utjevning av rustfritt stålblokk, slå på kokeplaten og sett temperaturen på 205 grader Celsius. Når ønsket overflatetemperatur på rustfritt stål er nådd, suspender de fylte PLGA-partiklene på de to glasslysbildene og start umiddelbart en timer i 18 sekunder.
Etter å ha fjernet den forseglede partikkelmatrisen fra kokeplaten, heng den på to glassglass på laboratoriebenken og avkjøl den i ett minutt. For å høste forseglede partikler, hold skalpellbladet i en 45 graders vinkel mot lysbildet og trykk på bunnen av partiklene for å skille dem fra lysbildet. Bruk en skalpell, flytt de høstede partiklene inn i et 0,5 milliliter lavproteinbindende rør.
Tilsett 250 mikroliter PBS som inneholder bovint serumalbumin og glukose for å opprettholde rabiesvaccinens stabilitet Plasser prøven under stereoskopet og knus partiklene ved hjelp av en pinne på et par pinsetter med finspiss. Under partikkelfylling kreves tilstrekkelig tørketid for fullstendig løsningsmiddel eller vannfordampning. Etter tørking forblir et løsemiddeldepot på bunnen av partikkelkjernen.
Den ideelle morfologien til partikler ble observert mellom taktider på 18 og 24 sekunder for denne PLGA, da partikler som inneholdt last ble fullstendig forseglet på disse tidspunktene uten å miste partikkelstrukturen. Partiklene var små nok til å passe lett inn i en 19-gauge nål når de var riktig pakket og forseglet. Videre strømmet 10 partikler konsekvent gjennom en 19-gauge nål når de injiseres i en tyktflytende løsning, slik som 2% karboksymetylcellulose.
Transmisjonselektronmikrografen indikerte intakte rabiesvarianter i konsentrert antigenprøve, og disse var ca. 4,4 ganger mer konsentrert enn utgangslagerløsningen. Etter forsegling forblir ca. 69% av antigenet innkapslet i sin bioaktive form, noe som tyder på at varmespenning forårsaker betydelig tap under forsegling, men det meste av virusantigenet forblir intakt. Mikropartikkelfylling er et av de mest kritiske trinnene.
Hvis partikler ikke fylles riktig, er det lite sannsynlig at partiklene vil forsegle riktig. For å forstå stabilitet vil ytterligere formuleringsutvikling, inkludert hjelpestoffer og andre biologisk relevante materialer i partikkelkjernen, være nødvendig.